Keanekaragaman dan Pemodelan Kesesuaian Habitat Cinnamomum spp. (Lauraceae) di Pulau Sumatra, Indonesia

Abstract

Pulau Sumatra merupakan bagian dari Paparan Sunda dengan keragaman ekosistem dataran rendah hingga zona alpin yang mendukung keanekaragaman tumbuhan. Salah satunya adalah famili Lauraceae, khususnya genus Cinnamomum, yang tersebar luas di kawasan tropis. Cinnamomum dicirikan daun berhadapan atau hampir berhadapan, pertulangan trinerved atau triplinerved, bunga berkelamin ganda, dan buah drupa dilengkapi cupule. Genus ini bernilai ekologis dan ekonomi sebagai penghasil kayu manis dan minyak atsiri. Meskipun telah dikaji di beberapa wilayah Malesia, penelitian keanekaragaman Cinnamomum di Sumatra belum ada. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan menganalisis keanekaragaman Cinnamomum di Sumatra berdasarkan morfologi, distribusi, dan kesesuaian habitat untuk mendukung taksonomi dan konservasi keanekaragaman hayati. Penelitian ini dilaksanakan pada Mei–Desember 2025 di Laboratorium Biosistematika, Herbarium Bogoriense (BO), dan Laboratorium Genomik BRIN KST Soekarno, Cibinong, Bogor. Alat yang digunakan meliputi kamera, hand lens, alat diseksi, mikroskop Smartzoom 5, dan mikroskop stereo, sedangkan bahan berupa spesimen herbarium Cinnamomum dari Sumatra. Tahapan penelitian ini terdiri atas: (1) persiapan dan pencatatan spesimen, (2) pengamatan, pengelompokan awal spesimen, dan identifikasi (3) karakterisasi morfologi secara detail, (4) validasi pengelompokan, pembuatan kunci, dan deskripsi morfologi, serta (5) analisis data. Pulau Sumatra menunjukkan tingkat keragaman Cinnamomum yang tinggi. Penelitian ini berhasil mengidentifikasi lima belas spesies, yaitu C. altissimum, C. burmanni, C. cuspidatum, C. iners, C. javanicum, C. microphyllum, C. mollissimum, C. paraneuron, C. porphyrospermum, C. rhynchophyllum, C. sintoc, C. subavenium, C. subtetrapterum, C. verum, dan Cinnamomum sp. nov. Spesies Cinnamomum di Sumatra menunjukkan variasi pada karakter vegetatif yang meliputi ranting, kuncup daun, daun, dan tangkai daun. Ranting bervariasi pada warna, bentuk, ketebalan, dan indumentum. Ranting dapat berwarna cokelat, cokelat tua, cokelat kekuningan, kehitaman, atau kuning di bagian atas dan cokelat tua di bagian bawah; berbentuk bulat atau bersudut, dengan ketebalan ramping atau tebal; dan indumentum gundul atau berambut. Kuncup daun bervariasi pada warna, bentuk, dan indumentum. Kuncup daun dapat berwarna kuning pucat, kuning muda, kuning emas, kuning keputihan, kecokelatan, cokelat tua, atau hitam; berbentuk mengerucut atau melanset, serta indumentum dengan permukaan gundul atau berambut. Daun bervariasi pada susunan daun pada ranting, tekstur helaian, bentuk, dan tipe pertulangan. Daun tersusun berhadapan atau hampir berhadapan dengan tekstur chartaceous, subcoriaceous, atau coriaceous. Helaian daun berbentuk membundar telur, melanset, atau menjorong, dengan pangkal membaji, membundar, menumpul, atau menyerong; ujung melancip, meruncing, atau berekor, glaucous atau tidak glaucous, dan tipe pertulangan triplinerved atau trinerved. Midrib bervariasi pada posisi permukaan atas dan bawah. Midrib dapat datar, cekung, agak menonjol, atau menonjol di permukaan atas; dan di permukaan bawah dapat agak menonjol atau menonjol dengan indumentum gundul atau berambut. Urat lateral bervariasi pada posisi permukaan atas yang datar, cekung, agak menonjol, atau menonjol serta permukaan bawah yang agak menonjol atau menonjol dengan indumentum gundul atau berambut. Urat lateral bervariasi pada arah hingga ujung menghilang. Urat interkostal berbentuk halus, memata jala, subscalariform, atau scalariform. Urat interkostal minor bervariasi pada kejelasan dan posisi permukaan bawah. Tangkai daun bervariasi pada ketebalan, indumentum, warna, serta perbandingan warna dengan ranting. Karakter generatif bervariasi pada posisi perbungaan, indumentum gagang, ketebalan dan indumentum tangkai bunga. Perbungaan dapat tumbuah di ujung, hampir ujung, atau ketiak daun; dengan gagang gundul atau berambut. Tangkai bunga dapat ramping atau tebal dengan indumentum gundul atau berambut. Bunga bervariasi pada warna, kedudukan, bentuk dan indumentum tenda bunga; bentuk dan indumentum benangsari, staminodia, putik; dan bentuk bakal buah. Bunga berwarna hijau pucat, kuning, cokelat, krim kehijauan, cokelat keabu-abuan saat mengering, atau hijau kekuningan, dengan kedudukan hampir tegak, tegak, atau menyebar. Tenda bunga berbentuk sama atau hampir sama, melanset, menjorong atau menjorong lebar dengan indumentum gundul atau berambut. Staminodia berbentuk memata panah, mendelta, atau menjantung. Kepala putik berbentuk mementol, menggada, memerisai, atau tidak mencolok. Bakal buah berbentuk bulat, agak bulat, membulat telur, atau menjorong. Buah bervariasi pada bentuk, warna, persistensi cuping tenda bunga, bentuk cupule, perbandingan panjang cupule dan diameter ujung cupule, perbandingan ukuran cupule dan cuping tenda bunga. Buah berbentuk menjorong, bulat, membulat telur sungsang, atau agak bulat; berwarna hitam, biru-hitam, atau ungu kehitaman, serta dengan cuping tenda bunga persisten, sebagian persisten, atau caducous. Cupule berbentuk menyerupai corong atau cawan; perbandingan panjang cupule dan diameter ujung cupule 1:1, 1:2, 1:2,5, atau 2:1, perbandingan cupule dan cuping tenda bunga 1:0, 1:1, 1:2, atau 2:1. Ujung cuping tenda bunga berbentuk meruncing, menirus, menumpul, atau tampak mengombak. Seluruh variasi karakter tersebut digunakan sebagai dasar dalam membedakan spesies Cinnamomum di Sumatra. Berdasarkan sebaran horizontal masing-masing spesies, C. microphyllum, C. mollissimum, C. paraneuron, dan Cinnamomum sp. nov. merupakan spesies dengan persebaran paling sempit. Sebaliknya, C. cuspidatum dan C. rhynchophyllum memiliki persebaran horizontal paling luas. Sebaran vertikal Cinnamomum di Sumatra menunjukkan bahwa C. subavenium memiliki rentang elevasi terluas, yaitu 20–2.700 m dpl, diikuti C. burmanni pada 35–1.700 m dpl dan C. cuspidatum pada 60–1.500 m dpl. Luasnya rentang elevasi dari spesies tersebut menunjukkan kemampuan adaptasi ekologis yang tinggi serta mengindikasikan bahwa elevasi beserta variasi suhu dan kelembapan merupakan faktor penting yang memengaruhi distribusi Cinnamomum di Sumatra. Kesesuaian habitat menunjukkan bahwa Sumatra Utara dan Sumatra Barat merupakan wilayah dengan tingkat kesesuaian habitat tertinggi bagi lima spesies Cinnamomum yang dikaji. Kedua provinsi tersebut menjadi pusat habitat potensial dengan kesesuaian sedang hingga tinggi bagi seluruh spesies yang dianalisis.

Sumatra Island is part of the Sunda Shelf, with diverse ecosystems ranging from lowlands to alpine zones that support high plant diversity. One important group is the family Lauraceae, particularly the genus Cinnamomum, which is widely distributed in tropical regions. Cinnamomum is characterized by opposite or subopposite leaves, trinerved or triplinerved venation, bisexual flowers, and drupaceous fruits with a cupule. The genus has ecological and economic value as a source of cinnamon and essential oils. Although Cinnamomum has been studied in several regions of Malesia, research on its diversity in Sumatra is still lacking. Therefore, this study aims to analyze the diversity of Cinnamomum in Sumatra based on morphology, distribution, and habitat suitability to support taxonomy and biodiversity conservation. This study was conducted from May to December 2025 at the Biosystematics Laboratory, Herbarium Bogoriense (BO), and the BRIN Genomics Laboratory, KST Soekarno, Cibinong, Bogor. The equipment included a camera, hand lens, dissection tools, a Smartzoom 5 microscope, and a stereo microscope, while the materials consisted of Cinnamomum herbarium specimens from Sumatra. The research stages comprised: (1) specimen preparation and recording; (2) observation, preliminary grouping, and identification; (3) detailed morphological characterization; (4) validation of grouping, key construction, and morphological description; and (5) data analysis. Sumatra shows high diversity of Cinnamomum. This study successfully identified fifteen species: C. altissimum, C. burmanni, C. cuspidatum, C. iners, C. javanicum, C. microphyllum, C. mollissimum, C. paraneuron, C. porphyrospermum, C. rhynchophyllum, C. sintoc, C. subavenium, C. subtetrapterum, C. verum, and Cinnamomum sp. nov. The Cinnamomum species in Sumatra showed variation in vegetative characters, including twigs, leaf buds, leaves, and petioles. Twigs varied in color, shape, thickness, and indumentum, ranging from brown, dark brown, yellowish brown, blackish, or yellow on the upper part and dark brown on the lower part; round or angular; slender or thick; and glabrous or hairy. Leaf buds varied in color, shape, and indumentum, ranging from pale yellow, light yellow, golden yellow, whitish yellow, brownish, dark brown, or black; conical or lanceolate; and glabrous or hairy. Leaves varied in their arrangement on twigs, blade texture, shape, and venation type. Leaves were opposite or subopposite, with chartaceous, subcoriaceous, or coriaceous textures. Leaf blades were ovate, lanceolate, or elliptic, with cuneate, rounded, obtuse, or oblique bases; acuminate, acute, or caudate apices; glaucous or non-glaucous surfaces; and triplinerved or trinerved venation. The midrib varied in position on the upper and lower surfaces. On the upper surface, the midrib was flat, impressed, slightly raised, or raised, while on the lower surface it was slightly raised or raised, with glabrous or hairy indumentum. Lateral veins varied in position on the upper surface, being flat, impressed, slightly raised, or raised, and on the lower surface, slightly raised or raised, with glabrous or hairy indumentum. Lateral veins also varied in direction and disappearance toward the apex. Intercostal veins were fine, reticulate, subscalariform, or scalariform. Minor intercostal veins varied in distinctness and position on the lower surface. Petioles varied in thickness, indumentum, color, and color contrast with the twigs. Generative characters varied in inflorescence position, peduncle indumentum, and pedicel thickness and indumentum. Inflorescences were terminal, subterminal, or axillary, with glabrous or hairy peduncles. Pedicels were slender or thick, with glabrous or hairy indumentum. Flowers varied in color, orientation, shape and indumentum of the tepals, shape and indumentum of the stamens, staminodes, and pistil, and ovary shape. Flowers were pale green, yellow, brown, greenish cream, grayish brown when dry, or yellowish green, with orientations that were suberect, erect, or spreading. Tepals equal or subequal, lanceolate, oblong, or broadly oblong, with glabrous or hairy indumentum. Staminodes were sagittate, deltoid, or cordate. Stigmas were capitate, clavate, peltate, or inconspicuous. Ovaries were globose, subglobose, ovate, or elliptic. Fruits varied in shape, color, persistence of tepals, cupule shape, the ratio of cupule length to cupule rim diameter, and the ratio of cupule size to tepal lobe size. Fruits were elliptic, globose, obovoid, or subglobose; black, bluish black, or purplish black; with persistent, partially persistent, or caducous tepal lobes. Cupules were funnel-shaped or cup-shaped, with cupule length-to-rim diameter ratios of 1:1, 1:2, 1:2.5, or 2:1, and cupule-to-tepal lobe ratios of 1:0, 1:1, 1:2, or 2:1. Tepal lobe apices were acute, attenuate, obtuse, or apparently undulate. These character variations were used as the basis for distinguishing Cinnamomum species in Sumatra. Based on horizontal distribution, C. microphyllum, C. mollissimum, C. paraneuron, and Cinnamomum sp. nov. had the narrowest ranges, whereas C. cuspidatum and C. rhynchophyllum had the widest horizontal distributions. Vertically, C. subavenium had the widest elevation range (20–2,700 m asl.), followed by C. burmanni (35–1,700 m asl.) and C. cuspidatum (60–1,500 m asl.). The broad elevation ranges indicate high ecological adaptability and suggest that elevation, along with temperature and humidity variation, influences Cinnamomum distribution in Sumatra. Habitat suitability analysis showed that North Sumatra and West Sumatra had the highest habitat suitability for the five Cinnamomum species studied. The two provinces served as major potential habitat centers, with moderate to high suitability for all analyzed species.