Studi Altitudinal Vegetasi Pohon dan Pole Serta Potensi Karbon Tersimpan di Jalur Pendakian Sigarang-Garang Hutan Gunung Sinabung, Kabupaten Karo
STUDI ALTITUDINAL VEGETASI POHON DAN POLE SERTA POTENSI KARBON TERSIMPAN DI JALUR PENDAKIAN SIGARANG-GARANG HUTAN GUNUNG SINABUNG, KABUPATEN KARO TESIS MAHYA IHSAN 117030018/BIO PROGRAM MAGISTER BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
STUDI ALTITUDINAL VEGETASI POHON DAN POLE SERTA POTENSI KARBON TERSIMPAN DI JALUR PENDAKIAN SIGARANG-GARANG HUTAN GUNUNG SINABUNG, KABUPATEN KARO TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister pada Program Pascasarjana Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Oleh MAHYA IHSAN 117030018/BIO
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
PENGESAHAN TESIS
Judul Tesis : STUDI ALTITUDINAL VEGETASI POHON DAN POLE SERTA POTENSI KARBON TERSIMPAN DI JALUR PENDAKIAN SIGARANG-GARANG HUTAN GUNUNG SINABUNG, KABUPATEN KARO Nama Mahasiswa : MAHYA IHSAN Nomor Induk Mahasiswa : 117030018 Program Studi : Magister Biologi Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Menyetujui Pembimbing I Pembimbing II Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS Dr. T. Alief Aththorick, M.Si NIP . 19621214 199103 2 001 NIP . 19690919 199903 1 002 Ketua Program Studi Dekan Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed Dr. Sutarman, M.Sc NIP. 19660209 199203 1 003 NIP. 19631026 199103 1 001PERNYATAAN ORISINALITAS STUDI ALTITUDINAL VEGETASI POHON DAN POLE SERTA POTENSI KARBON TERSIMPAN DI JALUR PENDAKIAN SIGARANG-GARANG HUTAN GUNUNG SINABUNG, KABUPATEN KARO TESIS
Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini salah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya di jelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, 30 Juli 2013 MAHYA IHSAN 117030018
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Mahya Ihsan NIM : 117030018 Program Studi : Magister Biologi Jenis Karya Ilmiah : Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Free Right) atas Tesis saya yang berjudul: Studi Altitudinal Vegetasi Pohon dan Pole Serta Potensi Karbon Tersimpan di Jalur
Pendakian Sigarang-Garang Hutan Gunung Sinabung, Kabupaten Karo Beserta Perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih data, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, 30 Juli 2013 Mahya Ihsan
Telah diuji pada Tanggal : 31 Juli 2013 PANITIAN PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS Anggota : 1. Dr. T. Alief Aththorick, M.Si
2. Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc
3. Dr. Suci Rahayu, M.Si Lulus Pada Tanggal 31 juli 2013
ABSTRAK
Kajian tentang studi altitudinal pohon dan pole serta potensi cadangan karbon tersimpan di Gunung Sinabung dilakukan mulai Januari sampai Juni 2013. Penentuan lokasi Penelitian dengan menggunakan metode Purposive Sampling pada setiap ketinggian tempat. Pengambilan sampel dengan menggunakan plot berukuran 10 x 10 m. Setiap 100 m kenaikan ketinggian tempat dibuat 20 plot penelitian sehingga dari ketinggian 1700-2000 mdpl diperoleh total plot sebanyak
60. Penelitian dilakukan pada tiga lokasi, lokasi I (1700-1800 mdpl), lokasi II (1800-1900 mdpl) dan lokasi III (1900-2000 mdpl). Parameter yang diukur meliputi Frekuensi, Dominansi, Indeks Nilai Penting (INP), Indeks Keaneka ragaman (H’) dan Indeks keseragaman (E). Diagram profil dianalisis dengan menggunakan software Auto cad dan Karbon tersimpan dianalisis dengan menggunakan persamaan allometrik yang dikemukakan oleh Brown. Berdasarkan penelitian ditemukan 52 spesies dari 41 famili yang termasuk dalam kategori pohon dan pole yang dikoleksi dari plot penelitian. Aglaia sp, Lithocarpus sp.1 dan Mycromeles corimbifedra adalatiga spesies yang memiliki Indeks Nilai Penting (INP) tertinggi pada tingkatan pohon dan pada pole indeks Nilai Penting tertinggi ditemukan pada jenis Aglaia sp, Eugenia operculata dan Mycromeles corimbifera.
Indeks keaneka ragaman jenis pohon diperoleh 2,98 (Lokasi I), 2,79 (lokasi II) dan 0,79 (lokasi III), indeks keaneka ragaman jenis pole diperoleh 2,72 (lokasi I), 2,41 (lokasi II) dan 1,64 (lokasi III). Nilai indeks keseragaman pada pohon diperoleh 0,87 (lokasi I), 0,92 (lokasi II) dan 0,44 (lokasi III). Indeks keseragaman pada pole diperoleh 0,87 (lokasi I), 0,85 (lokasi II) dan 0,79 (lokasi III). Karbon tersimpan tertinggi pada pohon diperoleh pada lokasi I (141,98 t/ha) dan berkontribusi 65,05% dari total karbon tersimpan dan karbon tersimpan pole tertinggi ditemukan pada lokasi II (6,33 t/ha) yang berkontribusi 39,7% dari total karbon tersimpan.
Kata Kunci : Studi Altitudinal, Pohon dan Pole, Karbon Tersimpan, Gunung Sinabung, Sigarang-garang
ABSTRACT
A Study of the altitudinal study tree and pole and potential carbon storage in
Sinabung mountain has been conducted from January until Juni 2013. Researchconducted by using plot method place purposive random sampling at research
location with increas elevation. Sampling has been made by using 10x10 meters belt transect. Every 100 m elevation level, were taken 20 sample plot so that up to 1700-2000 above sea level totalize plot were 60.The research areal study consist ofthree location, Location I (1700-1800 m above sea level), Location II (1800-1900
m above sea level) and location III (1900-2000 m above sea level). Measured
parameter cover density, frequency, dominancy, Important Value Index (IVI),Diversity Index (H'), and Evenness (E). Analysis of profile diagram was donewith software auto cad and analysis carbon storage was done with allometrik
equation by brown. Based on this study, it is found that 52 species, from 41 families consisting of trees and pole were collected from the plots. Aglaia sp, Lithocarpussp.1 and Mycromeles corimbifera were three spesies with highest important value
index (IVI) on tree and on pole the highest important value index found at Aglaisp, Eugenia operculata and Mycromeles corimbifera.The species diversity index
(H’) tree were 2,98 (Location I), 2,79 (Location II) and 0,79 (Location III), spesies
diversity Indeks (H’) pole were 2,72 (Location I), 2,41 (Location II) and 1,64 (location III). The value of eveness indeks on tree were 0,87 (Location I), 0,92(Location II) and 0,44 (location III). Eveness value indeks of pole were 0,87
(Location I), 0,85 (Location II) and 0,79 (Location III). Carbon Storage of trees achieved its highest values in Location I (141,98 t/ha) and contributed to total carbon storage of 65,05% and Carbon storage of pole achieved its highest value in location II (6,33 t/ha) and contributed to total carbon storage of 39,7%.Key Word : Altitudinal Study, Tree and Pole, Carbon Storage, Sinabung Mountain, Sigarang-Garang
RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI
Nama : Mahya Ihsan Tempat dan Tanggal Lahir : Natal, 19 Nopember 1984 Alamat Rumah : Jl. Pahlawan, No. 86 Natal, Kecamatan Natal Telepon : 081370488551 e-mail
DATA PENDIDIKAN
SD : SDN 142705 Tamat : 1997 SMP : SMP Negeri 1 Natal Tamat : 2000 SMA : SMA Negeri 3 Sipirok Tamat : 2003 Strata-1 : Biologi FMIPA USU Tamat : 2008 Strata-2 : Magister Biologi PPs FMIPA USU Tamat : 2013
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan Rahmat, Taufik dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan hasil penelitian ini dengan baik. Shalawat beserta salam tidak lupa penulis ucapkan kepada junjungan Nabi Muhammad SAW yang safa’at nya sangat kita harapkan dikemudian hari. Terima kasih yang sebesar-besarnya penulis ucapkan kepada :
Ayahanda dan Ibunda yang telah bersusah payah membesarkan dan mengasuh penulis mulai dari kecil sampai saat sekarang ini. Doa mereka selalu mengiringi penulis dalam setiap waktu tidak pernah pudar oleh panas dan hujan. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (DIKTI) yang telah memberikan dana pendidikan kepada penulis sehingga penulis dapat melanjutkan pendidikan ke jenjang Magister.
Terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS dan Bapak Dr. T. Alief Aththorick selaku dosen Pembimbing yang telah membimbing penulis dengan sabar mulai dari awal hingga hasil penelitian ini terselesaikan dengan baik. Ibu Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc dan Ibu Dr. Suci Rahayu, M.Si selaku dosen penguji yang telah membimbing penulis dalam mengoreksi penyusunan hasil penelitian, memberikan saran dan masukan yang membangun sehingga tesis ini menjadi lebih sempurna.
Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed selaku Ketua Program Studi Pasca Sarjana Biologi yang telah memberikan kemudahan segala urusan hingga terselesaikannya hasil penelitian ini.
Rekan-rekan seperjuangan di S2 Biologi Zulfan Arico, Sri Jayanti, Aini Qomariah, Rivo Hasper, Rahmad Lingga, Nurzaidah Putri, dan lain-lain yang tidak dapat penulis sebutkan namanya satu-persatu, terima kasih atas dukungan, bantuan doa dan tenaganya selama penulis melakukan penelitian.
Adik-adik S1 biologi yang terlibat dan ikut membantu penulis dalam melakukan penelitian selama di lapangan dan di laboratorium : Gilang Pradana, Juhardi Sembiring, Marzuki Rahman, Khairul Umri, Posma, Farid Akhsani, Nisa Hidayati, Putri Yohani, Nursaniah, Rita, Dewi dan lain-lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Mohon maaf atas semua salah selama kita di lapangan, masa-masa bersama kalian sangat berkesan dihati penulis. Tidak ada yang dapat penulis berikan kepada adinda semua hanya doa semoga adinda semua berhasil dan sukses selalu.
Adinda Dwi Putri Ramadhani yang telah menemani penulis selama ini dengan penuh kesabaran. Terima kasih juga atas kesediaannya meluangkan waktu untuk membantu penulis menyediakan buku dan memfasilitasi penulis dalam melakukan identifikasi spesimen. Penulis doakan semoga adinda sukses selalu dan dimudahkan segala urusan dalam menyelesaikan studinya.
Penulis menyadari bahwa hasil penelitian ini jauh dari sempurna, baik dari segi pemaparan, penulisan atau pun isinya. Penulis berharap adanya masukan dari semua pembaca sehingga hasil penelitian ini dapat menjadi lebih baik. Demikian yang dapat penulis sampaikan, terima kasih perhatiannya
Medan, Juli 2012 Mahya Ihsan
DAFTAR ISI
ABSTRACT i
15
15
3.5.1 Di Lapangan
15
3.5 Pelaksanaan Penelitian
15
3.4 Waktu dan Tempat
3.1.3 Vegetasi
16
15
3.1.2 Tipe Iklim
15
3.1.1 Curah Hujan
15
3.3 Iklim
3.5.2 Di Laboratorium
17
3.6 Analisis Data
20
45
4.5 Potensi Biomassa dan Cadangan Karbon Tersimpan
32
4.3 Analisis Vegetasi
24
4.2 Luas Bidang Dasar dan Tutupan Tajuk Vegetasi Pohon dan Pole
4.1 Kekayaan Jenis Pohon dan Pole
3.2 Topografi
20
19 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
3.6.3 Analisis Potensi Karbon Tersimpan
19
3.6.2 Analisis Diagram Profil Hutan
17
3.6.1 Analisis Struktur dan Komposisi
14
14
ABSTRAK ii
1.1 Latar Belakang
1.4 Hipotesis
4
1.3 Tujuan
4
1.2 Permasalahan
1
1
1.5 Manfaat
BAB 1 PENDAHULUAN
DAFTAR LAMPIRAN ix
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR TABEL vii
DAFTAR ISI v
KATA PENGANTAR iv
DAFTAR RIWAYAT HIDUP iii
4
5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
3.1 Letak dan Luas
2.5 Degradasi Hutan dan Pemanasan Global
14
12 BAB 3 BAHAN DAN METODE
2.7 Biomassa Dan Karbon Tersimpan
12
2.6 Mitigasi dan Penyelamatan
10
9
6
2.4 Diagram Profil Hutan
8
2.3 Struktur dan Komposisi Hutan
7
2.2 Zonasi Elevasi Pegunungan
6
2.1 Hutan
4.4 Indeks Keaneka Ragaman (H’) dan Indeks Keseragaman (E) 39
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
48
5.1 Kesimpulan
48
5.2 Saran
48 DAFTAR PUSTAKA
49 LAMPIRAN
54
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman Tabel1 Kekayaan Jenis Pohon dan Pole di Setiap Lokasi Penelitian
20
2 Luas Bidang Dasar Pada Setiap Jenis di Setiap Lokasi
25 Penelitian
3 Nilai KR (%), FR (%) dan DR (%) Tertinggi Sepuluh Jenis
33 Pohon dan Pole pada Ketinggian 1700-1800 mdpl (Lokasi I)
4 Nilai KR (%), FR (%) dan DR (%) Tertinggi Sepuluh Jenis
34 Pohon dan Pole pada Ketinggian 1800-1900 mdpl (Lokasi II)
5 Nilai KR (%), FR (%) dan DR (%) Tertinggi Sepuluh Jenis
35 Pohon dan Pole pada Ketinggian 1900-2000 mdpl (Lokasi III)
6
39 Indeks Keaneka ragaman (H’) dan Indeks Keseragaman (E) Pohon dan Pole Pada Setiap Lokasi Penelitian
7 Data Faktor Fisik Lingkungan di Setiap Lokasi Penelitian
40
8 Kandungan Organik Tanah pada Setiap lokasi penelitian
43
9 Biomassa dan Karbon Tersimpan pada Pohon di Hutan Gunung
45 Sinabunng Jalur Sigarang-Garang
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman Gambar1 Perbandingan Jumlah Jenis Pohon dan Pole Pada Setiap Famili
23
2 Komposisi Vegetasi Pohon dan Pole Pada Setiap Ketinggian di
24 Hutan Gunung Sinabung Jalur Sigarang-Garang
3 Perbandingan LBD (%) Pohon Pada Masing-Masing Famili di
27 Hutan Gunung Sinabung Jalur Sigarang-Garang
4 Perbandingan LBD (%) Pole pada Masing-Masing Famili di
28 Hutan Gunung Sinabung Jalur Sigarang-Garang
5 Diagram Vertikal dan Horizontal Profil Vegetasi di Lokasi I
29 (1700-1800 mdpl)
6 Diagram Vertikal dan Horizaontal Profil Vegetasi di Lokasi II
30 (1800-1900 mdpl)
7 Diagram Vertikal dan Horizontal Profil Vegetasi di Lokasi III
31 (1900-2000 mdpl)
8 Kandungan Karbon Tersimpan (%) pada Pohon dan Pole di
46 Setiap Lokasi Penelitian