Alih guna lahan hutan menjadi perkebunan karet dan kelapa sawit di Sumatra menyebabkan penurunan biodiversitas rayap dan perubahan emisi gas rumah kaca. Penelitian menunjukkan bahwa hutan alam memiliki keanekaragaman jenis dan kelimpahan rayap tertinggi dibandingkan perkebunan. Alih guna lahan juga meningkatkan emisi metana dan mengurangi penyerapan metana tanah. Kontribusi rayap terhadap emisi gas rumah kaca menc

1. THINKING beyond the canopy
30 April Bogor, Indonesia
Aini FK, Hergoualc’h K, Smith J , Verchot L, Martius C
Biodiversitas dan Emisi CH4 serta N2O Paska Alih
Guna Hutan menjadi Perkebunan Karet dan Kelapa
Sawit di Sumatra

2. THINKING beyond the canopy
(Margono et al., 2014)
Hutan dataran tinggi
Hutan gambut
Hutan dataran rendah
Hutan
alam,
Juta
Ha Land-use Change in Sumatra, Indonesia
Hutan mayoritas dikonversi untuk karet (0.4% tahun-1) & kelapa
sawit (11.3%)
6 Mha hilang!
0
50
100
Rubber Oil palm
Owners,
%
Plantations
Private Estates
Gov. Estates
Smallholders
Alih guna lahan hutan mendorong kerusakan
hutan alam!
> 50%, 1990-2005, Ind. & Malaysia (Koh & Wilcove, 2008)
1. Emisi CO2 yang tinggi (Murdiyarso et al., 2010; Hergoualc’h &
Verchot, 2011&2013)
2. Penurunan biodiversitas/keragaman hayati (Danielsen et
al., 2008), termasukrayap.
Rayap merupakan salah satu pengemisi CH4 dan N2O tapi
tidak banyak yang diketahui tentang kontribusinya secara
global
Alih Guna Lahan di Sumatera

3. THINKING beyond the canopy
Mengestimasi biodiversitas dan emisi N2O serta CH4 rayap dan
kontribusinya pada emisi tanah pada :
Tujuan
Hutan Alam
(FR)
Hutan
Terganggu
(DF)
Karet 1
th(RB1)
Karet
20 th (RB20)
Kelapa sawit
8 th (OP)
Sawit dengan input pupuk yang
rendah dan dirawat secara tidak
intensif
Oxisol
Oxisol
Inceptisol
143 pohon ha-1

4. THINKING beyond the canopy
Method
1. Pemantauan emisi gas
N2O & CH4 dari tanah:
➔ static chamber method
2. Termite sampling
➔ 100 m transek semi quantitatif
Pengukuran in - situ pada musim
kemarau dan penghujan:

5. THINKING beyond the canopy
Metode Penelitian
Pengukuran emisi N2O & CH4 ex – situ :
1. Rumah rayap
2. Pekerja
3. Pekerja dan rumah rayap
4. Prajurit
5. Prajurit dan rumah rayap
• Rayap yang diukur gasnya secara ex – situ dipilih secara acak
(5 rumah rayap per sistem penggunaan lahan)
• Karakteristik yang diamati dari setiap rumah rayap:
- populasi per kasta
- berat kering (BK) rayap
- berat kering rumah rayap
• Kerapatan rumah rayap per sistem penggunaan lahan
• Persentase spesies rayap terhadap kerapatan total populasi relatifnya per
sistem penggunaan lahan

6. THINKING beyond the canopy
Metode Penelitian
Y1 = Emisi ex-situ CH4 (kg C-CH4 ha-1 th-1 )
Y2 = Emisi ex-situ N2O (kg N-N2O ha-1 th-1)
E = CH4 atau N2O dari pengukuran ex – situ (kg C-CH4 ha-1 th-1 atau kg N-
N2O ha-1 th-1);
m = rumah rayap
s = rayap prajurit,
w = rayap pekerja,
ms = rumah rayap dan rayap prajurit;
mw = rumah rayap dan rayap pekerja;
Y3 = rerata dari Y1 dan Y2
(1)
(2)
(3)
Perhitungan emisi N2O & CH4 dari tanah, rayap dan total emisi:

7. THINKING beyond the canopy
Metode Penelitian
YP = YS +YT
YP = Emisi N2O & CH4 pada skala plot
YS = Emisi N2O & CH4 dari tanah
YT = Emisi N2O & CH4 dari rayap
Semua dalam kg C-CH4 ha-1 th-1 atau kg N-N2O ha-1 th-1

8. THINKING beyond the canopy
Hasil
0
10
20
30
40
FR
DF
RB1
RB20
OP
FR
DF
RB1
RB20
OP
FR
DF
RB1
RB20
OP
Dry month Wet month Total
Jumlah
Spesies
Sistem Penggunaan Lahan
FG-I FG-II FG-III FG-IV
• Jumlah spesies di hutan (FR, DF; 35 & 31 species) > di perkebunan (RB1,
RB20, OP; 18, 19, 19 species)
• Biodiversitas rayap di hutan (FR, DF): musim kemarau > musim hujan
• Keragaman rayap di perkebunan (RB1, RB20, OP) :
musim hujan > musim kemarau
Musim kemarau Musim penghujan

9. THINKING beyond the canopy
Results
0
1
2
3
4
FR DF RB1 RB20 OP
Kelimpahan
relatif,
temuan/10m
-2
Sistem Penggunaan Lahan
Dry month Wet month
Penghujan
• Kelimpahan relatif di hutan (FR, DF): musim kemarau > musim penghujan
Kemarau

10. THINKING beyond the canopy
Hasil
-2,0
-1,0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
N
2
O,
kg
N-N
2
O
ha
-1
th
-1
Tanah
-2,0
-1,0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
FR DF RB1 RB20 OP
N
2
O,
kg
N-N
2
O
ha
-1
th
-1
Sistem Penggunaan Lahan
Rayap
-2,0
-1,0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
FR DF RB1 RB20 OP
N
2
O,
kg
N-N
2
O
ha
-1
th
-1
Sistem Penggunaan Lahan
Total
0
10
20
30
40
50
FR DF RB1 RB20 OP
Kontribusi
rayap
terhadap
total
emisi
N
2
O,
%
Sistem Penggunaan Lahan

11. THINKING beyond the canopy
Hasil
-3,0
-2,0
-1,0
0,0
1,0
2,0
3,0
CH
4
,
kg
C-CH
4
ha
-1
th
-1
Soil
-3,0
-2,0
-1,0
0,0
1,0
2,0
3,0
FR DF RB1 RB20 OP
CH
4
,
kg
C-CH
4
ha
-1
th
-1
Sistem Penggunaan Lahan
Termite
-3,0
-2,0
-1,0
0,0
1,0
2,0
3,0
CH
4
,
kg
C-CH
4
ha
-1
th
-1
0
10
20
30
40
50
FR DF RB1 RB20 OP
Termite
contribution
to
the
total
CH
4
fluxes,
%
Sistem Penggunaan Lahan
• Penurunan CH4 uptake pada hutan
(FR, DF; 16 – 40%); Peningkatan
emisi CH4 di perkebunan (13 – 34% )
• Kontribusi rayap pada total emisi
10-53%
Total

12. THINKING beyond the canopy
Diskusi
• Kelimpahan rayap antar sistem penggunaan lahan dipengaruhi oleh:
karakteristik lingkungan(the total N content of the soil, soil temperature)
kualitas dan ketersediaan makanan (kerapatan pohon& kandungan polyphenol
pada seresah)
• Rayap menyebar area jelajahnya di hutan (FR & DF) dan terkonsentrasi in
lapisan seresah yang tebal selama musim kemarau
➔ biodiversitas dan kelimpahan relatif di musim kemarau > musim penghujan.
• Rayap berpotensi mengemisikan N2O di tanah mineral tropis.
• Terdapat pergantian dari methanotrophy di hutan (FR&DF) menjadi proses
methanogenesis di perkebunan yang dapat meningkatkan emisi CH4 di
atmosphere
➔ berasosiasi dengan penurunan biodiversitas rayap pada sistem penggunaan lahan
yang berbeda dan meningkatnya populari rayap pemakan kayu di perkebunan.
• Penurunan dan peningkatan emisi CH4 dan N2O berhubungan erat dengan
peningkatan ukuran tubuh rayap.

13. THINKING beyond the canopy
•Kontribusi rayap terhadap total emisi N2O (2.7-14.9%) dan CH4 (10-
53%) di skala plot menunjukkan perlunya perhitungan emisi rayap
untuk meningkatkan keakuratan perhitungan emisi N2O dan CH4
global khususnya di daerah tropis dimana populasi rayap melimpah.
Diskusi

14. THINKING beyond the canopy
CIFOR advances human well-being, environmental conservation, and equity by conducting
research to inform policies and practices that affect forests in developing countries.
www.cifor.cgiar.org
Terima Kasih