Model Spasial Indeks Restorasi Lanskap Hutan Tropis Terdegradasi Daerah Aliran Sungai Batang Toru, Sumatera Utara

Abstract

Restorasi lanskap hutan adalah kegiatan untuk mengembalikan lanskap hutan mendekati bentuk lanskap hutan seperti sebelumnya. Untuk menentukan lanskap hutan terdegradasi yang harus direstorasi perlu disusun kriteria dan indikator penentunya. Degradasi lanskap hutan secara ekologis diindikasikan oleh keberlangsungan aliran materi dalam ekosistem hutan. Salah satu faktor yang mempengaruhi kelancaran aliran materi dalam ekosistem hutan adalah tingkat fragmentasi dan tingkat konektivitas hutan. Restorasi lanskap hutan juga harus mendapat dukungan dari masyarakat di dalam dan di sekitar hutan. Tingkat kemungkinan partisipasi masyarakat menjadi salah satu faktor penting dalam menentukan keberhasilan restorasi lanskap hutan. Penelitian ini bertujuan untuk membangun indeks degradasi hutan, indeks fragmentasi hutan, indeks konektivitas hutan, indeks degradasi lahan, dan indeks restorasi lanskap hutan yang terdegradasi di DAS Batang Toru. Analisis spasial menggunakan ArcGIS 9.3 dilakukan untuk mendapatkan model indeks degradasi hutan, indeks fragmentasi hutan, indeks konektivitas hutan, dan indeks restorasi lanskap hutan yang terdegradasi. ERDAS Imagine versi 9.1 digunakan untuk menentukan tipe penutupan lahan berdasarkan citra satelit landsat tahun liputan 1989, 2000 dan 2013. Tipe tutupan lahan hasil interpretasi citra satelit dianalisis dengan FRAGSTAT versi 3.3 untuk mendapatkan metrik lanskap. Indeks restorasi lanskap hutan menyatakan tingkat prioritas restorasi di suatu lanskap hutan. Indeks restorasi dinyatakan dalam rentang angka 0 – 1, yang berarti semakin mendekati nilai 1 prioritas akan semakin tinggi dan sebaliknya semakin mendekati nilai 0 prioritas restorasi semakin menurun. Indeks restorasi dibangun menggunakan 4 faktor yaitu indeks kerusakan hutan, indeks fragmentasi hutan, indeks konektivitas hutan dan indeks degradasi lahan. Faktor kondisi ekologis lanskap hutan diindikasikan oleh kondisi tegakan hutan yaitu nilai indeks keanekaragaman jenis, luas bidang dasar dan kerapatan tegakan. Kerapatan tegakan diduga menggunakan nilai NDVI dan MSAVI yang diperoleh dengan pengolahan citra landsat. Kerapatan tegakan selanjutnya digunakan untuk menentukan indeks degradasi hutan. Faktor fragmentasi lanskap hutan ditentukan menggunakan nilai metrik lanskap yaitu nilai indeks proximity, path density, area dan indeks contiguity. Faktor konektivitas lanskap hutan dibangun menggunakan nilai matrik lanskap yaitu metrik connectan, dan radius of gyration. Indeks degradasi lahan dibangun dengan menggunakan faktor karakteristik fisik tanah, kimia tanah dan dampak kerusakan (erosi). Indeks degradasi hutan dibangun menggunakan model regresi sederhana berdasarkan peubah NDVI dan MSAVI. Model penduga indeks kerusakan hutan yang disusun adalah y1 = 0,938 – 0,600 x1 + 0,049 x2, dimana x1 adalah nilai NDVI dan x2 adalah nilai MSAVI. Nilai koefisien determinasi model indeks degradasi hutan tersebut mencapai 88,49 %. Berdasarkan nilai indeks degradasi hutan, sub DAS Puli memiliki indeks degradasi sedang sampai tinggi paling luas. Sub DAS Puli dengan indeks degradasi hutan tinggi relatif luas areanya harus mendapatkan prioritas penanganan jika dilaksanakan restorasi. Model indeks fragmentasi lanskap hutan adalah y2 = 0,999 + 1,983 10-5 x3 + 0,004 x4 – 1,111 10-5 x5 - 0,675 x6; dimana x3 adalah area, x4 adalah path density, x5 adalah proximity dan x6 adalah contiguity, dengan nilai koefisien determinasi sebesar 93,58 %. Penelitian menunjukkan tingkat fragmentasi meningkat dari periode 1989- 2013. Indeks fragmentasi lanskap hutan tinggi sebagian besar ditemukan di bagian hilir DAS Batang Toru. Fragmentasi menyebabkan turunnya konektivitas habitat hidupan liar. Oleh karena itu, kegiatan restorasi direkomendasikan untuk dimulai dari lanskap hutan dengan tingkat fragmentasi lebih tinggi, karena lanskap hutan dengan indeks fragmentasi tinggi umumnya mendapatkan gangguan lebih tinggi sehingga harus mendapatkan prioritas dalam restorasi lanskap hutan. Indeks konektivitas ditentukan menggunakan persamaan y3 = -0,009 + 0,286 x6 + 3,059 10-5 x7; dimana x6 adalah radius of gyration dan x7 adalah connectan, dengan nilai koefisien determinasi model sebesar 90,00 %. Indeks konektivitas lanskap hutan Batang Toru cenderung menurun dalam kurun waktu 1989-2013. Berdasarkan nilai indeks konektivitas, sub DAS Batang Toru Hilir memiliki indeks konektivitas lebih rendah dibandingkan dengan sub DAS Puli dan Sarula. Sebagai habitat hidupan liar, indeks konektivitas lanskap hutan Batang Toru harus dipelihara dan dikembalikan melalui restorasi dan atau rehabilitasi hutan yang terdegradasi. Lanskap hutan terdegradasi dengan indeks konektivitas yang rendah harus mendapatkan prioritas restorasi. Indeks degradasi lahan ditentukan oleh sub faktor bobot isi, tekstur tanah, C organik dan tipe erosi. Peta indeks degradasi lahan menunjukkan bahwa persentase luas indeks degradasi lahan di landscape DAS Batang Toru terdiri atas tingkat degradasi lahan sangat rendah (29,21 %), tingkat degradasi lahan rendah (21,35 %) tingkat degradasi lahan sedang (30,17 %), tingkat degradasi lahan tinggi (16,49 %) dan tingkat degradasi lahan sangat tinggi (2,78 %). Lahan dengan tipe tutupan lahan hutan dan kebun campuran lebih rendah tingkat degradasi lahannya. Lahan dengan tutupan lahan pertanian lahan memiliki luas tingkat degradasi lahan tinggi dan sangat tinggi paling luas. Indeks degradasi lahan tinggi dan sangat tinggi terluas berada di sub DAS Batang Toru Hilir. Tingginya aktifitas manusia di bagian hilir DAS Batang Toru memicu terjadinya degradasi lahan. Empat indeks faktor digunakan untuk membangun model indeks prioritas restorasi lanskap hutan. Analisis PCA menghasilkan 6 model yaitu (1) model dengan menggunakan 3 faktor indeks (2) model menggunakan 2 faktor indeks, dan (3) model menggunakan 1 faktor indeks. Uji validasi yang dilakukan menunjukkan keenam model valid berdasarkan uji Zmean. Uji akurasi menghasilkan 2 model yang memiliki akurasi relatif tinggi dibandingkan dengan yang lainnya yaitu model yang menggunakan dua variabel yaitu (1) Z3= 0,547 y2 + 0,453 y4, dan (2) z4= 0,491 y3 + 0,509 y4. Uji lanjutan yaitu akurasi Kappa menunjukkan model 4 lebih baik dibanding dengan model 3, sehingga model 3 digunakan untuk membuat peta indeks restorasi. Model spasial indeks restorasi tersebut digunakan untuk membuat peta prioritas restorasi lanskap hutan yang terdegradasi di DAS Batang Toru. Peta indeks restorasi menunjukkan sub DAS Puli memiliki indeks restorasi kelas sedang dan tinggi relatif lebih luas dibandingkan dengan sub DAS lainnya. Sub DAS Puli seharusnya menjadi tapak prioritas dibandingkan dengan ketiga sub DAS lainnya jika kegiatan restorasi lanskap DAS Batang Toru dilaksanakan.