STUDI EFEK TEPI PERKEBUNAN RAKYAT TERHADAP STRUKTUR DAN KOMPOSISI VEGETASI DI KAWASAN HUTAN GUNUNG SIBUATAN KABUPATEN KARO SUMATERA UTARA SKRIPSI Diajukan Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains NATANAIL JAWAK
STUDI EFEK TEPI PERKEBUNAN RAKYAT TERHADAP
STRUKTUR DAN KOMPOSISI VEGETASI DI KAWASAN
HUTAN GUNUNG SIBUATAN KABUPATEN KARO
SUMATERA UTARA
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains
NATANAIL JAWAK
110805027
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Studi Efek Tepi Perkebunan Rakyat Terhadap
Struktur dan Komposisi Vegetasi di Kawasan
Hutan Gunung Sibuatan Kabupaten Karo
Sumatera Utara
: Skripsi
: Natanail Jawak
: 110805027
: Sarjana (S1) Biologi
: Biologi
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, April 2016
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc
NIP. 196301231990032001
Dr. T. Alief Aththorick, M.Si
NIP. 196909191999031002
Disetujui Oleh
Departemen Biologi FMIPA USU
Ketua
Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc
NIP. 196301231990032001
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
STUDI EFEK TEPI PERKEBUNAN RAKYAT TERHADAP STRUKTUR
DAN KOMPOSISI VEGETASI DI KAWASAN HUTAN GUNUNG
SIBUATAN KABUPATEN KARO SUMATERA UTARA
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, April 2016
NATANAIL JAWAK
110805027
ii
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan berkat dan kasihnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
yang berjudul “Studi Efek Tepi Perkebunan Rakyat terhadap Struktur dan
Komposisi Vegetasi di Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Kabupaten Karo
Sumatera Utara”.
Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Alm. Ibu Prof. Dr.
Retno Widhiastuti, MS. yang pernah menjadi pembimbing I dan telah banyak
memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis. Terima kasih penulis ucapkan
kepada Dr. T.Alief Aththorick, M.Si selaku dosen pembimbimng I dan ibu Dr.
Nursahara Pasaribu, M.Sc selaku dosen pembimbing II dan Ketua Departemen
Biologi FMIPA USU yang telah banyak memberikan nasehat dan bimbingan
kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini. Terima kasih kepada Bapak Drs.
Arlen H.J, M.Si selaku dosen penguji I dan Ibu Dr. Etti Sartina Siregar, M.Si
selaku dosen penguji II yang telah banyak memberikan kritik, saran dan masukan
yang membangun dalam penulisan skripsi ini. Terima kasih kepada Dr. Saleha
Hannum, M.Si selaku dosen pembimbing akademik dan Sekretaris Departemen
yang telah banyak membimbing penulis selama perkuliahan. Terima kasih kepada
seluruh dosen pengajar keluar besar biologi yang telah banyak memberi arahan,
bimbingan, dan nasehat selama perkuliahan. Terima kasih kepada kak Rosliana br
Ginting dan bang Endra Raswin yang telah banyak membantu dalam pelayanan
administrasi di Departemen Biologi. Ucapan terima kasih saya ucapkan kepada
Mr. Wu dan kakak kami Apriani Sitangggang S.Si bersama tim “Rain Forest
Coffee Foundation” yang telah bersedia membantu pendanaan penelitian ini.
Ucapan terima kasih yang tak terhingga saya ucapkan kepada Ayahanda
Alm. Arjoni Jusup Ginting Jawak yang selalu menjadi tokoh inspiratif dalam
perjalanan hidup saya, terima kasih yang tak terhingga kepada Ibunda tercinta
Roni Meliasta br Ketaren yang telah berjuang keras dalam mendampingi
kehidupan saya. Terima kasih kepada Abangda Ronal Leonardo Ginting Jawak
yang telah memotivasi dan membimbing saya, Terima kasih kepada Adik-adik
saya Calvin D T Ginting Jawak dan Chrisye R J Ginting Jawak atas semua
dukungan dan semangat yang diberikan kepada saya.
Terima kasih saya ucapkan kepada bang Edwardman Zalukhu dan
keluarga yang telah bersedia memberikan tumpangan tempat tinggal selama
penelitian di lapangan, terima kasih kepada teman-teman yang telah membantu
penelitian di lapangan (Taufik, Chandra, Jordani, Luhut, Desi, Sahrina, Evan dan
Gaga). Terima kasih kepada abang asuh Anderson J Silalahi dan abang kakak
angkatan 2009, angkatan 2010, terima kasih kepada teman-teman seangkatan
2011 yang telah berbagi banyak cerita dan cita selama masa perkuliahan. terima
iii
Universitas Sumatera Utara
kasih kepada teman-teman Himpunan Mahasiswa Biologi (HIMABIO) angkatan
2012, adik asuh angkatan 2013 dan angkatan 2014. Terima kasih kepada rekanrekan di Laboratorium Sistematika Tumbuhan dan Herbarium Medanense
(MEDA). Terima kasih kepada rekan-rekan di Laboratorium Anatomi dan
Morfologi Tumbuhan.
Terima kasih kepada saudara-saudara saya di Persekutuan Keluarga Besar
Kristen Biologi (PKBKB), terkhusus kepada BPH tahun 2013-2014. Terima kasih
kepada sahabat petualang saya di Biologi Pecinta Alam dan Studi Lingkungan
Hidup (BIOPALAS) terkhusus kepada angkatan Rotan Hutan (RH-X). Terima
kasih kepada teman-teman di Ikatan Mahasiswa Karo (IMKA) “Merga Silima”
FMIPA USU. Terima kasih kepada kawan-kawan di UKM Basket ALL-Star
MIPA. Terima kasih kepada Rimta Julia Putri Purba yang selalu setia memberikan
semangat, dukungan, dan motivasi kepada saya. Terima kasih kepada semua pihak
yang telah banyak membantu penelitian dan penulisan skripsi ini yang tidak dapat
saya sebutkan satu per satu.
Medan, April 2016
Penulis
iv
Universitas Sumatera Utara
STUDI EFEK TEPI PERKEBUNAN RAKYAT TERHADAP STRUKTUR
DAN KOMPOSISI VEGETASI KAWASAN HUTAN GUNUNG SIBUATAN
KABUPATEN KARO SUMATERA UTARA
ABSTRAK
Penelitian studi efek tepi perkebunan rakyat terhadap struktur dan komposisi
vegetasi kawasan hutan Gunung Sibuatan Kabupaten Karo Sumatera Utara telah
dilaksanakan pada bulan Desember 2014 sampai dengan Mei tahun 2015. Lokasi
penelitian ditentukan dengan metode purposive sampling dengan membentuk plot
berukuran 60×200 meter yang dibagi menjadi 10 area pengamatan. Analisis
vegetasi dilakukan dengan metode kuadrat, untuk tingkat pohon plot berukuran
20×20 meter, tiang 10×10 meter, pancang 5×5 meter, semai 2×2 meter, dan
tumbuhan bawah 1×1 meter. Hasil penelitian menunjukkan komposisi vegetasi
terdiri dari 38 jenis pohon, 56 jenis tiang, 44 jenis pancang, 24 jenis semai, dan 19
jenis tumbuhan bawah. Dinamika vegetasi memperlihatkan adanya pengaruh efek
tepi sejauh 140 meter dari tepi hutan. Vegetasi pohon, tiang, pancang dan semai
didominasi oleh famili Fagaceae sedangkan tumbuhan bawah didominasi oleh
famili Selaginellaceae.
Kata kunci: Efek tepi, purposive sampling, Struktur dan Komposisi.
v
Universitas Sumatera Utara
STUDY OF EDGE EFFECT OF RESIDENT PLANTATION ON THE
STRUCTURE AND COMPOSITION OF VEGETATION IN THE FOREST
OF MOUNT SIBUATAN KARO DISTRICT, NORTH SUMATRA
ABSTRACT
The study of edge effect of resident plantation on the structure and composition of
vegetation in the forest of Mount Sibuatan Karo district, North Sumatra has been
conducted. Research site was determine using purposive sampling method with
the area measuring of 60x200 meter, subdivided into 10 observation areas.
Vegetation analysis was carried out by applying a square method or plots with
certain sizes which were categorized into tree (20x20 meter) pole (10x10 meter),
sapling (5x5 meter), seedling (2x2 meter), and ground cover (1x1 meter). The
result of this study were consisting of 38 species of tree, 56 species of pole, 44
species of sapling , 24 species of seedling, and 19 species of ground cover. The
dynamics of vegetation showed that edge effect influenced as far as 140 meter
from the edge. Vegetation of tree, pole, sapling and seedling was dominated by
Fagaceae while ground cover was dominated by Selaginellaceae.
Keywords: Edge Effect, Purposive Sampling, Structure and Composition.
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
I
Persetujuan
Ii
Pernyataan
Iii
Penghargaan
V
Abstrak
Vi
Abstract
Vii
Daftar Isi
Ix
Daftar Tabel
Xii
Daftar Gambar
Xiii
Daftar Lampiran
1
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
2
1.2 Permasalahan
2
1.3 Tujuan
2
1.4 Manfaat
2
3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Hutan
3
2.2 Deforestasi dan Sistem Perkebunan Rakyat
4
2.3 Fragmentasi Habitat
5
2.4 Efek Tepi
6
2.5 Iklim Mikro
7
8
BAB 3 BAHAN DAN METODA
3.1 Waktu dan Tempat
8
3.2 Deskripsi Area
8
3.2.1 Letak dan Ketinggian
8
3.2.2 Topografi
8
3.2.3 Iklim
8
3.2.4 Vegetasi
9
3.3 Metode Penelitian
9
3.4.1 Di Lapangan
9
3.4.1.1 Analisis Vegetasi
9
3.4.1.1 Pengukuran Variabel Iklim Mikro
10
3.4.2 Di Laboratorium
10
3.4 Analisis Data
11
3.5.1 Analisis Vegetasi
11
13
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Komposisi Vegetasi Hutan Gunung Sibuatan
13
4.1.1 Komposisi Vegetasi Tumbuhan Bawah (Ground Cover)
13
4.1.2 Komposisi Vegetasi Semai (Seedling)
16
4.1.3 Komposisi Vegetasi Pancang (Sapling)
18
4.1.4 Komposisi Vegetasi Tiang (Pole)
21
4.1.5 Komposisi Vegetasi Pohon
25
4.2 Struktur Vegetasi
28
vii
Universitas Sumatera Utara
4.2.1 Luas Bidang Dasar (LBD)
4.3 Indeks Nilai Penting (INP)
4.4 Dinamika Vegetasi
4.5 Indeks Keanekaragaman (H’) dan Indeks Keseragaman (E)
4.6 Indeks Similaritas
4.7 Iklim Mikro
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
28
31
50
53
57
60
61
61
62
63
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
Judul
4.1 Komposisi Jenis Tingkat Tumbuhan bawah yang Terdapat di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan
4.2 Komposisi Jenis Tingkat Semai yang Terdapat Kawasan
Hutan Gunung Sibuatan
4.3 Komposisi Jenis Tingkat Pancang yang Terdapat Kawasan
Hutan Gunung Sibuatan
4.4 Komposisi Jenis Tingkat Tiang yang Terdapat Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
4.5 Komposisi Jenis Tingkat Pohon yang Terdapat Kawasan
Hutan Gunung Sibuatan
4.6 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area I
4.7 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area II
4.8 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area III
4.9 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area IV
4.10 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area V
4.11 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area VI
4.12 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area VII
4.13 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area VIII
4.14 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area IX
4.15 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area X
4.16 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area I
4.17 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area II
4.18 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area III
4.19 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IV
4.20 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area V
4.21 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VI
4.22 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Halaman
13
16
`18
22
25
31
31
31
32
32
33
33
33
33
34
34
34
35
35
35
36
36
ix
Universitas Sumatera Utara
4.23
4.24
4.25
4.26
4.27
4.28
4.29
4.30
4.31
4.32
4.33
4.34
4.35
4.36
4.37
4.38
4.39
4.40
4.41
4.42
4.43
4.44
4.45
4.46
Gunung Sibuatan Area VII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VIII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IX
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area X
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area I
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area II
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area III
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IV
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area V
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VI
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VIII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IX
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area X
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area I
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area II
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area III
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IV
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area V
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VI
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VIII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IX
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area X
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
37
37
37
38
38
38
39
39
39
40
40
41
41
42
42
42
43
43
43
44
44
45
45
45
x
Universitas Sumatera Utara
4.47
4.48
4.49
4.50
4.51
4.52
4.53
4.54
4.55
4.56
4.57
4.58
4.59
4.60
4.61
4.62
4.63
4.64
4.65
4.66
4.67
Gunung Sibuatan Area I
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area II
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area III
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IV
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area V
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VI
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VIII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IX
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area X
Dinamika Vegetasi yang Dipengaruhi oleh Efek Tepi
Perkebunan Rakyat
Indeks Keanekaragaman (H’) dan Keseragaman (E) Tingkat
Tumbuhan Bawah
Indeks Keanekaragaman (H’) dan Keseragaman (E) Tingkat
Semai
Indeks Keanekaragaman (H’) dan Keseragaman (E) Tingkat
Pancang
Indeks Keanekaragaman (H’) dan Keseragaman (E) Tingkat
Tiang
Indeks Keanekaragaman (H’) dan Keseragaman (E) Tingkat
Pohon
Indeks Similaritas (IS) Tingkat Tumbuhan Bawah
Indeks Similaritas (IS) Tingkat Semai
Indeks Similaritas (IS) Tingkat Pancang
Indeks Similaritas (IS) Tingkat Tiang
Indeks Similaritas (IS) Tingkat Pohon
Data Iklim Mikro
46
46
47
47
47
48
48
49
49
50
53
53
54
55
56
57
57
58
58
59
60
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Judul
4.1
Komposisi Famili Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan
Komposisi Famili Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
Komposisi Famili Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
Komposisi Famili Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
Komposisi Famili Pohon di Kawasan Hutan Gunung
Sibuatan
Luas Bidang Dasar Tertinggi dari 10 Famili Tingkat
Pancang di Kawasan Hutan Gunung Sibuatan
Luas Bidang Dasar Tertinggi dari 10 Famili Tingkat
Tiang di Kawasan Hutan Gunung Sibuatan
Luas Bidang Dasar Tertinggi dari 10 Famili Tingkat
Pohon di Kawasan Hutan Gunung Sibuatan
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
Halaman
15
17
21
24
27
28
29
30
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Judul
Lampiran
Halaman
1
Peta Lokasi Penelitian
67
2
Plot Pengamatan Analisis Vegetasi
68
3
Titik Pengukuran Variabel Iklim Mikro
69
4
70
14
Analisis Vegetasi Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan
Analisis Vegetasi Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
Analisis Vegetasi Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
Analisis Vegetasi Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
Analisis Vegetasi Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
Analisis Vegetasi Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Berdasarkan Famili
Analisis Vegetasi Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Berdasarkan Famili
Analisis Vegetasi Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Berdasarkan Famili
Analisis Vegetasi Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Berdasarkan Famili
Analisis Vegetasi Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Berdasarkan Famili
Contoh Perhitungan Data Analisis Vegetasi
126
15
Hasil Identifikasi Herbarium Medanense
129
16
Foto Penelitian
136
5
6
7
8
9
10
11
12
13
74
80
86
92
101
104
109
115
120
xiii
Universitas Sumatera Utara
STRUKTUR DAN KOMPOSISI VEGETASI DI KAWASAN
HUTAN GUNUNG SIBUATAN KABUPATEN KARO
SUMATERA UTARA
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains
NATANAIL JAWAK
110805027
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Studi Efek Tepi Perkebunan Rakyat Terhadap
Struktur dan Komposisi Vegetasi di Kawasan
Hutan Gunung Sibuatan Kabupaten Karo
Sumatera Utara
: Skripsi
: Natanail Jawak
: 110805027
: Sarjana (S1) Biologi
: Biologi
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, April 2016
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc
NIP. 196301231990032001
Dr. T. Alief Aththorick, M.Si
NIP. 196909191999031002
Disetujui Oleh
Departemen Biologi FMIPA USU
Ketua
Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc
NIP. 196301231990032001
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
STUDI EFEK TEPI PERKEBUNAN RAKYAT TERHADAP STRUKTUR
DAN KOMPOSISI VEGETASI DI KAWASAN HUTAN GUNUNG
SIBUATAN KABUPATEN KARO SUMATERA UTARA
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, April 2016
NATANAIL JAWAK
110805027
ii
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan berkat dan kasihnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
yang berjudul “Studi Efek Tepi Perkebunan Rakyat terhadap Struktur dan
Komposisi Vegetasi di Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Kabupaten Karo
Sumatera Utara”.
Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Alm. Ibu Prof. Dr.
Retno Widhiastuti, MS. yang pernah menjadi pembimbing I dan telah banyak
memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis. Terima kasih penulis ucapkan
kepada Dr. T.Alief Aththorick, M.Si selaku dosen pembimbimng I dan ibu Dr.
Nursahara Pasaribu, M.Sc selaku dosen pembimbing II dan Ketua Departemen
Biologi FMIPA USU yang telah banyak memberikan nasehat dan bimbingan
kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini. Terima kasih kepada Bapak Drs.
Arlen H.J, M.Si selaku dosen penguji I dan Ibu Dr. Etti Sartina Siregar, M.Si
selaku dosen penguji II yang telah banyak memberikan kritik, saran dan masukan
yang membangun dalam penulisan skripsi ini. Terima kasih kepada Dr. Saleha
Hannum, M.Si selaku dosen pembimbing akademik dan Sekretaris Departemen
yang telah banyak membimbing penulis selama perkuliahan. Terima kasih kepada
seluruh dosen pengajar keluar besar biologi yang telah banyak memberi arahan,
bimbingan, dan nasehat selama perkuliahan. Terima kasih kepada kak Rosliana br
Ginting dan bang Endra Raswin yang telah banyak membantu dalam pelayanan
administrasi di Departemen Biologi. Ucapan terima kasih saya ucapkan kepada
Mr. Wu dan kakak kami Apriani Sitangggang S.Si bersama tim “Rain Forest
Coffee Foundation” yang telah bersedia membantu pendanaan penelitian ini.
Ucapan terima kasih yang tak terhingga saya ucapkan kepada Ayahanda
Alm. Arjoni Jusup Ginting Jawak yang selalu menjadi tokoh inspiratif dalam
perjalanan hidup saya, terima kasih yang tak terhingga kepada Ibunda tercinta
Roni Meliasta br Ketaren yang telah berjuang keras dalam mendampingi
kehidupan saya. Terima kasih kepada Abangda Ronal Leonardo Ginting Jawak
yang telah memotivasi dan membimbing saya, Terima kasih kepada Adik-adik
saya Calvin D T Ginting Jawak dan Chrisye R J Ginting Jawak atas semua
dukungan dan semangat yang diberikan kepada saya.
Terima kasih saya ucapkan kepada bang Edwardman Zalukhu dan
keluarga yang telah bersedia memberikan tumpangan tempat tinggal selama
penelitian di lapangan, terima kasih kepada teman-teman yang telah membantu
penelitian di lapangan (Taufik, Chandra, Jordani, Luhut, Desi, Sahrina, Evan dan
Gaga). Terima kasih kepada abang asuh Anderson J Silalahi dan abang kakak
angkatan 2009, angkatan 2010, terima kasih kepada teman-teman seangkatan
2011 yang telah berbagi banyak cerita dan cita selama masa perkuliahan. terima
iii
Universitas Sumatera Utara
kasih kepada teman-teman Himpunan Mahasiswa Biologi (HIMABIO) angkatan
2012, adik asuh angkatan 2013 dan angkatan 2014. Terima kasih kepada rekanrekan di Laboratorium Sistematika Tumbuhan dan Herbarium Medanense
(MEDA). Terima kasih kepada rekan-rekan di Laboratorium Anatomi dan
Morfologi Tumbuhan.
Terima kasih kepada saudara-saudara saya di Persekutuan Keluarga Besar
Kristen Biologi (PKBKB), terkhusus kepada BPH tahun 2013-2014. Terima kasih
kepada sahabat petualang saya di Biologi Pecinta Alam dan Studi Lingkungan
Hidup (BIOPALAS) terkhusus kepada angkatan Rotan Hutan (RH-X). Terima
kasih kepada teman-teman di Ikatan Mahasiswa Karo (IMKA) “Merga Silima”
FMIPA USU. Terima kasih kepada kawan-kawan di UKM Basket ALL-Star
MIPA. Terima kasih kepada Rimta Julia Putri Purba yang selalu setia memberikan
semangat, dukungan, dan motivasi kepada saya. Terima kasih kepada semua pihak
yang telah banyak membantu penelitian dan penulisan skripsi ini yang tidak dapat
saya sebutkan satu per satu.
Medan, April 2016
Penulis
iv
Universitas Sumatera Utara
STUDI EFEK TEPI PERKEBUNAN RAKYAT TERHADAP STRUKTUR
DAN KOMPOSISI VEGETASI KAWASAN HUTAN GUNUNG SIBUATAN
KABUPATEN KARO SUMATERA UTARA
ABSTRAK
Penelitian studi efek tepi perkebunan rakyat terhadap struktur dan komposisi
vegetasi kawasan hutan Gunung Sibuatan Kabupaten Karo Sumatera Utara telah
dilaksanakan pada bulan Desember 2014 sampai dengan Mei tahun 2015. Lokasi
penelitian ditentukan dengan metode purposive sampling dengan membentuk plot
berukuran 60×200 meter yang dibagi menjadi 10 area pengamatan. Analisis
vegetasi dilakukan dengan metode kuadrat, untuk tingkat pohon plot berukuran
20×20 meter, tiang 10×10 meter, pancang 5×5 meter, semai 2×2 meter, dan
tumbuhan bawah 1×1 meter. Hasil penelitian menunjukkan komposisi vegetasi
terdiri dari 38 jenis pohon, 56 jenis tiang, 44 jenis pancang, 24 jenis semai, dan 19
jenis tumbuhan bawah. Dinamika vegetasi memperlihatkan adanya pengaruh efek
tepi sejauh 140 meter dari tepi hutan. Vegetasi pohon, tiang, pancang dan semai
didominasi oleh famili Fagaceae sedangkan tumbuhan bawah didominasi oleh
famili Selaginellaceae.
Kata kunci: Efek tepi, purposive sampling, Struktur dan Komposisi.
v
Universitas Sumatera Utara
STUDY OF EDGE EFFECT OF RESIDENT PLANTATION ON THE
STRUCTURE AND COMPOSITION OF VEGETATION IN THE FOREST
OF MOUNT SIBUATAN KARO DISTRICT, NORTH SUMATRA
ABSTRACT
The study of edge effect of resident plantation on the structure and composition of
vegetation in the forest of Mount Sibuatan Karo district, North Sumatra has been
conducted. Research site was determine using purposive sampling method with
the area measuring of 60x200 meter, subdivided into 10 observation areas.
Vegetation analysis was carried out by applying a square method or plots with
certain sizes which were categorized into tree (20x20 meter) pole (10x10 meter),
sapling (5x5 meter), seedling (2x2 meter), and ground cover (1x1 meter). The
result of this study were consisting of 38 species of tree, 56 species of pole, 44
species of sapling , 24 species of seedling, and 19 species of ground cover. The
dynamics of vegetation showed that edge effect influenced as far as 140 meter
from the edge. Vegetation of tree, pole, sapling and seedling was dominated by
Fagaceae while ground cover was dominated by Selaginellaceae.
Keywords: Edge Effect, Purposive Sampling, Structure and Composition.
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
I
Persetujuan
Ii
Pernyataan
Iii
Penghargaan
V
Abstrak
Vi
Abstract
Vii
Daftar Isi
Ix
Daftar Tabel
Xii
Daftar Gambar
Xiii
Daftar Lampiran
1
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
2
1.2 Permasalahan
2
1.3 Tujuan
2
1.4 Manfaat
2
3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Hutan
3
2.2 Deforestasi dan Sistem Perkebunan Rakyat
4
2.3 Fragmentasi Habitat
5
2.4 Efek Tepi
6
2.5 Iklim Mikro
7
8
BAB 3 BAHAN DAN METODA
3.1 Waktu dan Tempat
8
3.2 Deskripsi Area
8
3.2.1 Letak dan Ketinggian
8
3.2.2 Topografi
8
3.2.3 Iklim
8
3.2.4 Vegetasi
9
3.3 Metode Penelitian
9
3.4.1 Di Lapangan
9
3.4.1.1 Analisis Vegetasi
9
3.4.1.1 Pengukuran Variabel Iklim Mikro
10
3.4.2 Di Laboratorium
10
3.4 Analisis Data
11
3.5.1 Analisis Vegetasi
11
13
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Komposisi Vegetasi Hutan Gunung Sibuatan
13
4.1.1 Komposisi Vegetasi Tumbuhan Bawah (Ground Cover)
13
4.1.2 Komposisi Vegetasi Semai (Seedling)
16
4.1.3 Komposisi Vegetasi Pancang (Sapling)
18
4.1.4 Komposisi Vegetasi Tiang (Pole)
21
4.1.5 Komposisi Vegetasi Pohon
25
4.2 Struktur Vegetasi
28
vii
Universitas Sumatera Utara
4.2.1 Luas Bidang Dasar (LBD)
4.3 Indeks Nilai Penting (INP)
4.4 Dinamika Vegetasi
4.5 Indeks Keanekaragaman (H’) dan Indeks Keseragaman (E)
4.6 Indeks Similaritas
4.7 Iklim Mikro
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
28
31
50
53
57
60
61
61
62
63
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
Judul
4.1 Komposisi Jenis Tingkat Tumbuhan bawah yang Terdapat di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan
4.2 Komposisi Jenis Tingkat Semai yang Terdapat Kawasan
Hutan Gunung Sibuatan
4.3 Komposisi Jenis Tingkat Pancang yang Terdapat Kawasan
Hutan Gunung Sibuatan
4.4 Komposisi Jenis Tingkat Tiang yang Terdapat Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
4.5 Komposisi Jenis Tingkat Pohon yang Terdapat Kawasan
Hutan Gunung Sibuatan
4.6 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area I
4.7 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area II
4.8 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area III
4.9 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area IV
4.10 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area V
4.11 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area VI
4.12 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area VII
4.13 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area VIII
4.14 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area IX
4.15 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Area X
4.16 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area I
4.17 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area II
4.18 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area III
4.19 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IV
4.20 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area V
4.21 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VI
4.22 Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Halaman
13
16
`18
22
25
31
31
31
32
32
33
33
33
33
34
34
34
35
35
35
36
36
ix
Universitas Sumatera Utara
4.23
4.24
4.25
4.26
4.27
4.28
4.29
4.30
4.31
4.32
4.33
4.34
4.35
4.36
4.37
4.38
4.39
4.40
4.41
4.42
4.43
4.44
4.45
4.46
Gunung Sibuatan Area VII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VIII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IX
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area X
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area I
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area II
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area III
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IV
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area V
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VI
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VIII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IX
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area X
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area I
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area II
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area III
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IV
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area V
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VI
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VIII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IX
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area X
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
37
37
37
38
38
38
39
39
39
40
40
41
41
42
42
42
43
43
43
44
44
45
45
45
x
Universitas Sumatera Utara
4.47
4.48
4.49
4.50
4.51
4.52
4.53
4.54
4.55
4.56
4.57
4.58
4.59
4.60
4.61
4.62
4.63
4.64
4.65
4.66
4.67
Gunung Sibuatan Area I
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area II
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area III
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IV
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area V
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VI
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area VIII
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area IX
Indeks Nilai Penting Jenis Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Area X
Dinamika Vegetasi yang Dipengaruhi oleh Efek Tepi
Perkebunan Rakyat
Indeks Keanekaragaman (H’) dan Keseragaman (E) Tingkat
Tumbuhan Bawah
Indeks Keanekaragaman (H’) dan Keseragaman (E) Tingkat
Semai
Indeks Keanekaragaman (H’) dan Keseragaman (E) Tingkat
Pancang
Indeks Keanekaragaman (H’) dan Keseragaman (E) Tingkat
Tiang
Indeks Keanekaragaman (H’) dan Keseragaman (E) Tingkat
Pohon
Indeks Similaritas (IS) Tingkat Tumbuhan Bawah
Indeks Similaritas (IS) Tingkat Semai
Indeks Similaritas (IS) Tingkat Pancang
Indeks Similaritas (IS) Tingkat Tiang
Indeks Similaritas (IS) Tingkat Pohon
Data Iklim Mikro
46
46
47
47
47
48
48
49
49
50
53
53
54
55
56
57
57
58
58
59
60
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Judul
4.1
Komposisi Famili Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan
Komposisi Famili Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
Komposisi Famili Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
Komposisi Famili Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
Komposisi Famili Pohon di Kawasan Hutan Gunung
Sibuatan
Luas Bidang Dasar Tertinggi dari 10 Famili Tingkat
Pancang di Kawasan Hutan Gunung Sibuatan
Luas Bidang Dasar Tertinggi dari 10 Famili Tingkat
Tiang di Kawasan Hutan Gunung Sibuatan
Luas Bidang Dasar Tertinggi dari 10 Famili Tingkat
Pohon di Kawasan Hutan Gunung Sibuatan
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
Halaman
15
17
21
24
27
28
29
30
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Judul
Lampiran
Halaman
1
Peta Lokasi Penelitian
67
2
Plot Pengamatan Analisis Vegetasi
68
3
Titik Pengukuran Variabel Iklim Mikro
69
4
70
14
Analisis Vegetasi Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan
Analisis Vegetasi Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
Analisis Vegetasi Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
Analisis Vegetasi Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
Analisis Vegetasi Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan
Analisis Vegetasi Tingkat Tumbuhan Bawah di
Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Berdasarkan Famili
Analisis Vegetasi Tingkat Semai di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Berdasarkan Famili
Analisis Vegetasi Tingkat Pancang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Berdasarkan Famili
Analisis Vegetasi Tingkat Tiang di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Berdasarkan Famili
Analisis Vegetasi Tingkat Pohon di Kawasan Hutan
Gunung Sibuatan Berdasarkan Famili
Contoh Perhitungan Data Analisis Vegetasi
126
15
Hasil Identifikasi Herbarium Medanense
129
16
Foto Penelitian
136
5
6
7
8
9
10
11
12
13
74
80
86
92
101
104
109
115
120
xiii
Universitas Sumatera Utara