ALIRAN BATANG (STEM FLOW)

Tugas Kelompok Rimbawan

Program Studi Kehutana Fakultas Pertanian Universitas Riau

Pekanbaru 

1.      Definisi aliran batang (stemflow)

Aliran batang (stemflow) adalah Bagian air yang mengalir lewat sepanjang batang ke permukaan tanah ( Pramono dalam Anderson et al. 1976). Definisi lain juga mengatakan Stemflow merupakan air hujan yang jatuh dari batang dan cabang tanaman / pohon. Arah air ini menyebabkan permukaan tanah disekitar batang tanaman menerima penambahan. Besarnya aliran batang ini ditentukan oleh bentuk daun dan arsitektur dari cabang dan batang pohon. Secara umum, pohon berdaun lebar memiliki aliran batang yang lebih besar dibandingkan dengan pohon berdaun jarum. Aliran batang (Stemflow) adalah bagian air hujan yang mengalir melalui ranting, dahan selanjutnya ke batang dan jatuh ke tanah (Sri Harto, 1993).

2.      Faktor yang mempengaruhi aliran batang

besar kecilnya aliran batang (stemflow) dipengaruhi oleh :

·         struktur batang

·          kekasaran kulit batang pohon dan kemampuan meyimpan air

·         bentuk tajuk dan kepadatan tegakan

·         Ada atau tidaknya tumbuhan epifit

·         komposisi jenis spesies

·         model arsitektur suatu pohon

Bangunan pohon ini berhubungan dengan pola pertumbuhan batang, percabangan dan pembentukan pucuk terminal. Model arsitektur suatu pohon mempengaruhi besarnya aliran batang (stemflow) dan curahan tajuk (through/all), selanjutnya aliran batang dan curahan tajuk menentukan besarnya aliran permukaan dan erosi tanah Profil hutan menunjukkan situasi nyata posisi pepohonan dalam hutan, sehingga dapat langsung dilihat ada tidaknya strata hutan secara visual dan kualitatif. Dalam kasus tertentu, histogram kelas ketinggian atau biomassa dibuat sebagai pelengkap diagram profil hutan. Suatu stratum pohon dapat membentuk suatu kanopi yang kontinu atau diskontinu. Hal ini kemungkinan disebabkan adanya tajuk-tajuk yang saling bersentuhan secara lateral. Istilah kanopi adakalanya sinonim dengan stratum.

Kanopi berarti suatu lapisan yang sedikit banyak kontinu dari tajuk-tajuk pohon yang tingginya mendekati sama, misalnya permukaan yang tertutup. Atap dari hutan kadangkala juga disebut kanopi. Di dalam hutan hujan, permukaan ini dapat dibentuk oleh tajuk-tajuk dari stratum yang paling tinggi saja. Stratifikasi tajuk dalam hutan hujan tropika dipisahkan oleh beberapa stratum antara lain:Stratum A: Merupakan lapisan teratas terdiri dari pohon-pohon yang tingginya sekitar 80 meter ke atas, misalnya shorea sp. Di antaranya terdapat juga pohon yang rendah, tetapi umumnya tinggi pepohonan mencapai rata-rata 40-50 meter dan bertajuk tidak beraturan (diskontinu) sehingga tidak saling bersentuhan membentuk lapisan yang bersinambungan. Pepohonan tersebut umumnya mempunyai 3 atau 4lapisan tajuk, batang yang tumbuh lurus, tinggi, serta batang bebas cabangnya cukup tinggi.

Pada hutan stratum A ini banyak dijumpai liana-liana berbatang tebal, berkayu, bersifat herba dan epifit. Stratum B: Terdiri dari pohon-pohon yang mempunyai tinggi 18¬30 meter dengan tajuk yang beraturan (kontinu). Batang pohon umumnya bercabang dan batang bebas cabangnya yang tidak begitu tinggi. Jenis pohon pada stratum ini kurang memerlukan cahaya atau tahan naungan (toleran).Stratum C: Terdiri dari pohon-pohon yang mempunyai tinggi 4-18 meter dan bertajuk kontinu. Pohon-pohon dalam stra¬tum ini rendah, kecil dan banyak bercabang banyak. Lapisannya bersinambungan dan agak rapat.Stratum D: Terdiri dari lapisan perdu dan semak yang mempunyai tinggi 1-4 meter. Termasuk di dalamnya adalah pohon¬pohon muda, palma-palma kecil, herba besar dan paku-pakuan besar.Stratum E: Terdiri dari lapisan tumbuh-tumbuhan penutup tanah atau lapisan lapangan yang mempunyai tinggi 0-1 meter. Ordinasi merupakan suatu cara dengan menyusun atau menderet-deretkan data sampling berdasarkan koefisien ketidaksamaan. Variasi dalam unit-unit sampling (releve) yang diteliti dijadikan sebagai dasar untuk menggambarkan pola ordinasi. Berdasarkan model geometrik yang dihasilkan dari hasil analisis, dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa titik yang saling berdekatan merupakan unit-unit sampling yang mempunyai pola kesamaan dalam komunitas, sedangkan titik-titik yang saling berjauhan adalah unit-unit sampling yang mempunyai perbedaan komunitas. Berdasarkan perbedaan tersebut hasil analisis ordinasi dapat dilanjutkan dengan mengkorelasikan pola komunitas pada unit-unit sampling dengan faktor lingkungan dari unit-unit sampling tersebut, sehingga dapat diketahui penyebab perbedaan pola komunitas di antara unit-unit sampling tersebut<br />Kanopi/tajuk hutan merupakan factor pembatas bagi kehidupan tumbuhan, karena dapat menghalangi penetrasi cahaya ke lantai hutan. Keberhasilan sebuah pohon untuk mencapai kanopi hutan tergantung karakter/ penampakan anak pohon. Variasi ketersediaan cahaya dan perbedaan kemampuan antar spesies anak pohon dalam memanfaatkannya dapat mempengaruhi komposisi dan struktur vegetasi hutan.

Stratifikasi kanopi merupakan salah satu konsep tertua dalam ekologi hutan tropis. Konsep ini telah dikembangkan sejak permulaan abad ke-19, namun masih menjadi perdebatan. Beberapa peneliti menyatakan adanya strata pada kanopi hutan, namun peneliti lain tidak menemukannya. Penyebab utama kerancuan ini adalah subyektivitas definisi dan metode yang digunakan. Istilah stratifikasi digunakan untuk tiga perbedaan yang saling terkait, yaitu:1. Stratifikasi vertikal biomassa (Ashton dan Hall, 1992)2. Stratifikasi vertikal kanopi (Grubb dkk., 1963), dan3. Stratifikasi vertikal spesies (Oliver, 1978).Stratifikasi boleh jadi ada berdasarkan salah satu definisi, tetapi tidak ada berdasarkan definisi lainnya. Misalnya, biomassa dapat saja terstratifikasi, tetapi kanopi tidak dapat ditentukan stratifikasinya, atau kanopi spesies yang sama terletak pada strata yang berbeda. Namun ada atau tidaknya strata kanopi, konsep stratifikasi tetap merupakan alat yang sangat berguna untuk mengkaji distribusi vertikal tumbuhan dan hewan. Metode tertua dan paling banyak digunakan untuk mengkaji stratifikasi/arsitektur kanopi adalah diagram profil hutan secara vertikal dan horizontal. Teknik ini pertama kali diterapkan oleh Watt (1924) pada hutan temperate, sedangkan Davis dan Richards (1933) adalah orang pertama yang menerapkannya pada hutan tropis Model arsitektur pohon adalah bangunan suatu pohon sebagai hasil pertumbuhan meristematik yang dikontrol secara morfogenetik. Bangunan pohon ini berhubungan dengan pola pertumbuhan batang, percabangan dan pembentukan pucuk terminal.

Model arsitektur suatu pohon mempengaruhi besarnya aliran batang (stemflow) dan curahan tajuk (through/all), selanjutnya aliran batang dan curahan tajuk menentukan besarnya aliran permukaan dan erosi tanah Profil hutan menunjukkan situasi nyata posisi pepohonan dalam hutan, sehingga dapat langsung dilihat ada tidaknya strata hutan secara visual dan kualitatif. Dalam kasus tertentu, histogram kelas ketinggian atau biomassa dibuat sebagai pelengkap diagram profil hutan. Suatu stratum pohon dapat membentuk suatu kanopi yang kontinu atau diskontinu. Hal ini kemungkinan disebabkan adanya tajuk-tajuk yang saling bersentuhan secara lateral. Istilah kanopi adakalanya sinonim dengan stratum. Kanopi berarti suatu lapisan yang sedikit banyak kontinu dari tajuk-tajuk pohon yang tingginya mendekati sama, misalnya permukaan yang tertutup. Atap dari hutan kadangkala juga disebut kanopi. Di dalam hutan hujan, permukaan ini dapat dibentuk oleh tajuk-tajuk dari stratum yang paling tinggi saja. Stratifikasi tajuk dalam hutan hujan tropika dipisahkan oleh beberapa stratum antara lain:Stratum A: Merupakan lapisan teratas terdiri dari pohon-pohon yang tingginya sekitar 80 meter ke atas, misalnya shorea sp. Di antaranya terdapat juga pohon yang rendah, tetapi umumnya tinggi pepohonan mencapai rata-rata 40-50 meter dan bertajuk tidak beraturan (diskontinu) sehingga tidak saling bersentuhan membentuk lapisan yang bersinambungan. Pepohonan tersebut umumnya mempunyai 3 atau 4lapisan tajuk, batang yang tumbuh lurus, tinggi, serta batang bebas cabangnya cukup tinggi. Pada hutan stratum A ini banyak dijumpai liana-liana berbatang tebal, berkayu, bersifat herba dan epifit. 

Stratum B: Terdiri dari pohon-pohon yang mempunyai tinggi 18¬30 meter dengan tajuk yang beraturan (kontinu). Batang pohon umumnya bercabang dan batang bebas cabangnya yang tidak begitu tinggi. Jenis pohon pada stratum ini kurang memerlukan cahaya atau tahan naungan (toleran).Stratum C: Terdiri dari pohon-pohon yang mempunyai tinggi 4-18 meter dan bertajuk kontinu. Pohon-pohon dalam stra¬tum ini rendah, kecil dan banyak bercabang banyak. Lapisannya bersinambungan dan agak rapat.Stratum D: Terdiri dari lapisan perdu dan semak yang mempunyai tinggi 1-4 meter. Termasuk di dalamnya adalah pohon¬pohon muda, palma-palma kecil, herba besar dan paku-pakuan besar.Stratum E: Terdiri dari lapisan tumbuh-tumbuhan penutup tanah atau lapisan lapangan yang mempunyai tinggi 0-1 meter. Ordinasi merupakan suatu cara dengan menyusun atau menderet-deretkan data sampling berdasarkan koefisien ketidaksamaan.

Variasi dalam unit-unit sampling (releve) yang diteliti dijadikan sebagai dasar untuk menggambarkan pola ordinasi. Berdasarkan model geometrik yang dihasilkan dari hasil analisis, dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa titik yang saling berdekatan merupakan unit-unit sampling yang mempunyai pola kesamaan dalam komunitas, sedangkan titik-titik yang saling berjauhan adalah unit-unit sampling yang mempunyai perbedaan komunitas. Berdasarkan perbedaan tersebut hasil analisis ordinasi dapat dilanjutkan dengan mengkorelasikan pola komunitas pada unit-unit sampling dengan faktor lingkungan dari unit-unit sampling tersebut

Model arsitektur suatu pohon mempengaruhi besarnya aliran batang (stemflow) dan curahan tajuk (through/all), selanjutnya aliran batang dan curahan tajuk menentukan besarnya aliran permukaan dan erosi tanah Profil hutan menunjukkan situasi nyata posisi pepohonan dalam hutan, sehingga dapat langsung dilihat ada tidaknya strata hutan secara visual dan kualitatif. Dalam kasus tertentu, histogram kelas ketinggian atau biomassa dibuat sebagai pelengkap diagram profil hutan. Suatu stratum pohon dapat membentuk suatu kanopi yang kontinu atau diskontinu. Hal ini kemungkinan disebabkan adanya tajuk-tajuk yang saling bersentuhan secara lateral. Istilah kanopi adakalanya sinonim dengan stratum. Kanopi berarti suatu lapisan yang sedikit banyak kontinu dari tajuk-tajuk pohon yang tingginya mendekati sama, misalnya permukaan yang tertutup. Atap dari hutan kadangkala juga disebut kanopi. Di dalam hutan hujan, permukaan ini dapat dibentuk oleh tajuk-tajuk dari stratum yang paling tinggi saja. Stratifikasi tajuk dalam hutan hujan tropika dipisahkan oleh beberapa stratum antara lain:Stratum A: Merupakan lapisan teratas terdiri dari pohon-pohon yang tingginya sekitar 80 meter ke atas, misalnya shorea sp.

Di antaranya terdapat juga pohon yang rendah, tetapi umumnya tinggi pepohonan mencapai rata-rata 40-50 meter dan bertajuk tidak beraturan (diskontinu) sehingga tidak saling bersentuhan membentuk lapisan yang bersinambungan. Pepohonan tersebut umumnya mempunyai 3 atau 4lapisan tajuk, batang yang tumbuh lurus, tinggi, serta batang bebas cabangnya cukup tinggi. Pada hutan stratum A ini banyak dijumpai liana-liana berbatang tebal, berkayu, bersifat herba dan epifit. Stratum B: Terdiri dari pohon-pohon yang mempunyai tinggi 18¬30 meter dengan tajuk yang beraturan (kontinu). Batang pohon umumnya bercabang dan batang bebas cabangnya yang tidak begitu tinggi. Jenis pohon pada stratum ini kurang memerlukan cahaya atau tahan naungan (toleran).Stratum C: Terdiri dari pohon-pohon yang mempunyai tinggi 4-18 meter dan bertajuk kontinu.

Pohon-pohon dalam stra¬tum ini rendah, kecil dan banyak bercabang banyak. Lapisannya bersinambungan dan agak rapat.Stratum D: Terdiri dari lapisan perdu dan semak yang mempunyai tinggi 1-4 meter. Termasuk di dalamnya adalah pohon¬pohon muda, palma-palma kecil, herba besar dan paku-pakuan besar.Stratum E: Terdiri dari lapisan tumbuh-tumbuhan penutup tanah atau lapisan lapangan yang mempunyai tinggi 0-1 meter. Ordinasi merupakan suatu cara dengan menyusun atau menderet-deretkan data sampling berdasarkan koefisien ketidaksamaan. Variasi dalam unit-unit sampling (releve) yang diteliti dijadikan sebagai dasar untuk menggambarkan pola ordinasi. Berdasarkan model geometrik yang dihasilkan dari hasil analisis, dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa titik yang saling berdekatan merupakan unit-unit sampling yang mempunyai pola kesamaan dalam komunitas, sedangkan titik-titik yang saling berjauhan adalah unit-unit sampling yang mempunyai perbedaan komunitas.

Model arsitektur pohon adalah bangunan suatu pohon sebagai hasil pertumbuhan meristematik yang dikontrol secara morfogenetik. Bangunan pohon ini berhubungan dengan pola pertumbuhan batang, percabangan dan pembentukan pucuk terminal. Model arsitektur suatu pohon mempengaruhi besarnya aliran batang (stemflow) dan curahan tajuk (through/all), selanjutnya aliran batang dan curahan tajuk menentukan besarnya aliran permukaan dan erosi tanah. Pada akhirnya erosi akan menimbulkan kerusakan pada tanah tempat erosi terjadi dan tempat diangkutnya tanah tererosi tersebut. Dalam sistem agroforestry kebun campur, jenis-jenis pohon yang ditanam selama ini hanya berdasarkan pertimbangan pada fungsi dan manfaat ekonominya, sedangkan fungsi konservasi tanah dan air belum dipertimbangkan. Di Indonesia, penelitian tentang model arsitektur pohon dan kaitannya dengan konservasi tanah dan air masih jarang dilakukan, sehingga aspek model arsitektur pohon belum dipertimbangkan dalam usaha konservasi tanah dan air. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya aliran batang, curahan tajuk, aliran permukaan dan erosi tanah pada arsitektur pohon model Massart dan Rauh di Hutan Pendidikan Gunung Walat Sukabumi. Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan informasi bagi pemilihan jenis-jenis pohon yang sesuai dengan model arsitekturnya untuk mendukung usaha konservasi tanah dan air. Dalam penelitian ini tercatat 30 hari kejadian hujan dengan total curah hujan 548,2 mm dan total lama hujan 74,30 jam. Kategori hujan sangat ringan ( < 5 mm/hari ) terjadi sebanyak 6 kali, hujan ringan ( 5 - 20 mm/hari ) sebanyak 14 kali dan hujan > 20 mm/hari sebanyak 10 kali. Semua kejadian hujan mempunyai kemampuan untuk menjenuhkan tajuk dan menghasilkan aliran batang, curahan tajuk, aliran permukaan dan erosi tanah. Pengamatan di lapangan menunjukan bahwa arsitektur pohon model Massart memiliki beberapa nilai karakteristik kedalaman tajuk, diameter tajuk, luas tajuk, diameter batang dan luas bidang dasar yang lebih besar dibandingkan dengan model Rauh. Nilai-nilai karakteristik pohon tersebut dipengaruhi oleh sifat arsitektur pohonnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa hubungan antara curah hujan dengan aliran batang dan curahan tajuk masing-masing model arsitetur pohon adalah linier.

3.      cara mengukur aliran batang (stemflow)

Dihitung stemflow dengan rumus

SF = X / ΠR ²

Keterangan

SF = Stemflow

X = air tertampung

R = Jari-jari proyeksi tajuk

      Untuk mengukur besarnya aliran batang adalah dengan melingkarkan setengah selang plastik pada permukaan batang yang telah dibersihkan terlebih dahulu dengan ketinggian selang antara 1 hingga 5 meter diatas permukaan tanah. Hal ini untuk mencegah percikan air hujan dari lantai hutan pada saat hujan berlangsung. Selang direkatkan dengan Lem atau Getah sehingga posisi selang tetap berada pada tempatnya.

Jumlah air yang jatuh ketanah melalui aliran batang bergantung pada besarnya sudut yang dibentuk oleh batang tumbuhan terhadap permukaan tanah, volume aliran batang umumnya mencapai maksimum pada sudut batang kurang dari 90⁰. Berdasarkan hasil karya van Elewick (1998) volume aliran batang dapat diestimasi dengan menggunakan persamaan berikut :

a.       untuk tumbuhan dengan diamater batang lebih kecil dari median volume butir-butir hujan :

SF = TIF (Cos PS-Sin²PA)

b.      untuk tumbuhan dengan diameter batang lebih besar dari median volume diameter butir-butir hujan :

SF=TIF Cos PA

Yang menyatakan SF adalah volume aliran batang (mm), TIF adalah volume air hujan yang jatuh menimpa tajuk dalam mm, dan PA adalah sudut rata-rata yang dibentuk oleh batang tumbuhan dengan permukaan tanah dalam drajat. Pada persaaan tersebut sin PA menyatakan pengaruh panjang daun dan batang yang terproyeksikan pada tanaman.

Beberapa catatan mengenai volume aliran batang adalah sebagai berikut. Finney (1984) dari hasil pengamatannya mendapatkan bahwa tanamna beet gula dengan penutupan tajuk 28% menghasilkan aliran batang sebanyak 42% dari volume curah hujan, sedangkan Apleemans, van jove dan de leenher (1980) mencatat angka aliran batang sebanyak 55 % dari curah hujan untuk tanaman yang sama.Bui dan Box (1992) dari percobaan laboratorium mencatat aliran batang pada jagung dan sorgum masing-masing sebesar 44% dan 31% dari curah hujan. Herwitch (1987) mendapatkan bahwa 80 persen dari curah hujan yang menimpa cabang pepohonan yang bersudut 600 terhadap permukaan tanah, menjadi aliran batang. Air yang sampai kepermukaan tanah melalui aliran batang tidak memiliki energi yang cukup untuk menyebabkan terjadinya pengahancuran butir-butir tanah. Kekuatan perusak air aliran batang akan terjadi setelah menjadi aliran permukaan.

Gambar pemasangan alat aliran batang (stem flow)

Aliran batang dan air lolos mempunyai peranan yang sangat penting dalam mendistribusikan nutrisi melalui curah hujan. Air hujan yang jatuh membawa unsur yang diperlukan bagi tanaman. Bagian air hujan yang mengalir melalui batang ataupun air lolos membawa unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman dengan jumlah dan konsentrasi yang berbeda yang akan dikembalikan kepada tanah. Dengan demikian terjadi siklus unsur hara yang dikembalikan ke tanah melalui guguran yang terjadi pada tanaman.

Daftar Pustaka

Pramono, hadi.http://eprints.ums.ac.id/128/1/2._PRAMONO_HADI.pdf (Diakses apda 20 November 2011)

Anonimhttp://library.forda-mof.org/libforda/data_pdf/2314.pdf(Diakses apda 20 November 2011)

anonimhttp://www.worldagroforestrycentre.org/sea/Publications/files/book/BK0084-05.PDF(Diakses apda 20 November 2011)

anonimhttp://repository.upi.edu/operator/upload/s_geo_0608967_chapter2.pdf(Diakses apda 20 November 2011)

Anonimhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/25205/4/Chapter%20II.pdf(Diakses apda 20 November 2011)