analisis

1. Pertemuanke 13: • PENGUKURAN KEANEKARAGAMAN SPECIES • PokokBahasan : • PengertianKeanekaragaman • MetodeAnalisisKeanekaragaman Species • IndeksKekayaanjenis (Index of Species Richness) • IndeksKeanekaragamanatauHeterogenitas (Index of heterogenityatau Index of Diversity), dan • IndeksKeseragaman/Kemerataan (Index of Evennes).

2. 1. PENGERTIAN KERAGAMAN HAYATI • Keanekaragaman hayati (ragam hayati): adalah istilah payung (umbrella term) untuk derajat keanekaragaman sumberdaya alam hayati, meliputi jumlah maupun frekuensi dari ekosistem, spesies maupun gen di suatu daerah (Haryanto, 1995). • Keanekaragaman hayati: Definisi dari Wilcox (1984) adalah berbagai macam bentuk kehidupan, peranan ekologi yang dimilikinya dan keanekaragaman plasma nutfah yang terkandung didalamnya, (MacKinnon dkk.,1986) . Definisi dari WWF (1989): adalah kekayaan hidup di bumi, jutaan tumbuhan, hewan dan mikroorganisme, genetika yang dikandungnya, dan ekosistem yang dibangunnya, (Primack, dkk. 1998) .

3. Tiga tingkatan pengertian ragam hayati, (McNeely, 1988) yaitu : 1. keanekaragaman genetik 2. keanekaragaman spesies 3. keanekaragaman ekosistem • Ragam hayati meliputi seluruh spesies tumbuhan, binatang, organisme mikro dan gen-gen yang terkandung di dalamnya serta seluruh ekosistem di muka bumi (McNeely, dkk1988 dalam Haryanto, 1995).

4. SampaisaatinikonsepdanidepengukuranbiodiversitasmasihdiperdebatkanolehahliekologiSampaisaatinikonsepdanidepengukuranbiodiversitasmasihdiperdebatkanolehahliekologi • Konseppengukurankeragamandibagi 3 kategori: • IndeksKekayaanjenis (Index of Species Richness) • IndeksKeanekaragamanatauHeterogenitas (Index of heterogenityatau Index of Diversity), dan • IndeksKeseragaman/Kemerataan (Index of Evennes).

5. 2. METODE PENGUKURAN KERAGAMANA. INDEKS KEKAYAAN JENIS (Index of Species Richness) • Konsep ini pertama kali dicetuskan oleh Mcinthos pada tahun 1967. • Kekayaan jenis adalah jumlah jenis (spesies) dalam suatu komunitas. • Persoalan mendasar yang merupakan kendala penting dalam penerapan konsep “kekayaan jenis” adalah bahwasanya seringkali tidak mungkin untuk menghitung semua jenis yang hidup dan tinggal dalam suatu komunitas alamiah. Oleh karena itu perlu dilakukan pendugaan.

6. UkurankeanekaragamanberdasarkankonsepkekayaanjenisJumlahjenisseringkalimeningkatsejalan dg peningkataluaspetak Jumlah jenis yang teramati Komunitas A Komunitas B Jumlah Unit Contoh

7. Beberapa Pendekatan: • Pada prakteknya ternyata tidak mudah untuk menjamin keseragaman ukuran unit contoh. Sehubungan dengan ini, Sanders (1968) mengusulkan alterenatif pemecahan masalah dengan menggunakan metoda “rarefaction”. Melalui metoda ini dapat dihitung nilai harapan jumlah jenis dalam setiap unit contoh yang berukuran sama (misalkan 100 individu). Adapun perhitungannya didasarkan pada rumus Sanders yang telah disempurnakan oleh Hurlbert (1971) sebagaimana disajikan berikut ini:

9. æ ö N è n 1. Indeks Hurlbert (1971) é ù æ ö - N N ç ÷ ê ú S • dimana: E(Sn) = nilai harapan jumlah jenis • n = ukuran standar unit contoh (jml individu terkecil) • N = jumlah total individu yang teramati • Ni = jumlah individu jenis ke-I i è ø ( ) ê ú n = - å E S 1 n ê ú ç ÷ - 1 i ê ú ø ë û

10. Sedangkan nilai keragaman dari E(Sn) tersebut dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut (Heck et al., 1975) :

11. Istilah adalah “kombinasi” yang dihitung sebagai berikut : x! adalah faktorial. Sebagai contoh 5! = 5 x 4 x 3 x 2 x 1 = 120

12. Langkah pertama adalah mengambil kelimpahanmasing-masing jenis dari setiap ukuran plot dan memasukkan ke dalam persamaan :

14. 2. Indeks Divertas Margalef(Clifford & Stephenson, 1975) : • Dmg = Indeks Margalef • S = jumlah jenis yang teramati • N = jumlah total individu yang teramati • Ln = logaritma natural

16. 3. IndeksMenhinickIndeks lain yang hampirserupadengankonsepMargalefadalahindeksdiversitasMenhinick yang mempunyairumussebagaiberikut : dimana : • S adalah jumlah jenis dan • N adalah jumlah total individu seluruh jenis yang teramati.

18. 4. Indeks Jackknife : • S = indeks kekayaan jenis Jackknife • s = total jumlah jenis yang teramati • n = banyaknya unit contoh • k = jumlah jenis yang unik (jenis yang hanya ditemukan pada hanya salah satu unit contoh)

19. adapun keragaman dari nilai dugaan (S) tersebut dihitung dengan formula berikut: dimana : Var(S) = keragamandugaan jackknife untukkekayaanjenis fj = jumlah unit contohdimanaditemukan j jenisunik (j=1,2,3,..,s) K = jumlahspesiesunik N = jumlah total unit contoh

20. penduga selang bagi indeks kekayaan jenis jackknife adalah sebagai berikut : • dimana diperoleh dari tabel t-student dengan nilai derajat bebas = n-1

21. Berdasarkan data tersebut di atas, terdapat 15 jenis pohon yang hanya dijumpai dalam satu unit contoh dari 5 (lima) unit contoh yang dibuat. Jenis-jenis ini disebut sebagai jenis unik (unique species). Oleh karena itu, indeks kekayaan jenis Jackknife untuk kelima belas jenis tersebut adalah • n (banyaknya unit contoh) = 5 • s (total jumlah jenis) = 41 • k (jumlah jenis yang unik) = 15

22. Dengan demikian, keragaman dari nilai dugaan (S) tersebut adalah:

23. Untuk ukuran contoh yang kecil, maka nilai tα/2 pada tingkat kepercayaan 5 % dengan derajat bebas n-1 adalah 2.776, sehingga dugaan indeks kekayaan jenis Jackknife pada tingkat kepercayaan 5 % adalah :

24. Istilah heterogenitas pertama kali dikemukakan oleh GOOD (1953). Berbeda dari konsep “kekayaan jenis”, ukuran keanekaragaman ini ditetapkan hanya berdasarkan struktur kerapatan atau kelimpahan individu dari setiap jenis yang teramati. Oleh karena itu, Magurran (1988) memberikan istilah lain terhadap konsep ini, yaitu dengan sebutan “spesies abundance” atau “kelimpahan jenis”. B. INDEKS HETEROGENITAS/KEANEKARAGAMAN (Index of Heterogeneity / Index of Diversity) • Untuk memperjelas konsep “kelimpahan jenis” ini sebagai salah satu ukuran keanekaragaman, tampak pada gambar berikut ini. • Pada Gambar terdapat 3 (tiga) komunitas dengan derajat keanekaragaman yang berbeda. Berdasarkan ukuran kelimpahan ini, komunitas A lebih beragam dari komunitas B (walaupun mempunyai jumlah jenis yang sama). Demikian pula halnya dengan komunitas C yang mempunyai keanekaragaman lebih tinggi bila dibandingkan dengan komunitas B.

25. KOMUNITAS A KOMUNITAS B KOMUNITAS C

26. 1. Indeks SimpsonIndeksKeragaman Simpson digunakanuntukmengetahuikompleksitassuatukomunitas yang populasnyatakterhingga. Indeksiniberkisarantara 0 – 1. Semakinmendekatiangka 1 makakomunitassemakinkompleksdanmantap. Indeksdiversitas Simpson dihitungdenganrumus : Dimana: 1 – D = indeksdiversitas Simpson pi = ni/N = proporsijumlahindividujeniske-I ni = jumlahindividu species ke I N = jumlah total individuseluruh species

27. 2. IndeksPielouSedangkanuntukpopulasiterhingga, rumus yang harusdigunakanadalahIndeksPielousebagaiberikut(Pielou, 1969): Dimana: 1-D= IndeksPielou ni = jumlahindividudarijeniske-I N = jumlah total individudalam unit contoh S = jumlahjenisdalam unit contoh

28. 3. Indeks Shannon-WienerKonsepinimerupakankonsepkeanekaragaman yang relatif paling dikenaldan paling banyakdigunakan(Magurran, 1988).Indeks Shannon dihitungdengan formula berikut : Dimana: Pi = ∑ni/N H : Indeks Keragaman Shannon-Wiener Pi : Jumlah individu suatu spesies/jumlah total seluruh spesies ni : Jumlah individu spesies ke-i N : Jumlah total individu S ( ) ( ) å = H ' pi ln pi = 1 i

29. Catatan : • Seringkalipenelitimenggunakan formula Shannon-Wiener menggunakan Lon atau Log2, atau Log 10. • Perbedaannyaadalah • jika log2, makaH’ dinyatakandalam bits/ind ; • jika log e/ln, makaH’ dalam nits/inddan • jikadigunakan log 10, makaH’dinyatakandalamdecits/ind). • Kisaran nilai hasil perhitungan indeks keragam (H) menunjukkan bahwa jika: H>3 : Keragaman spesies tinggi 1<H<3 : Keragaman spesies sedang H<1: Keragaman spesies rendah

30. Indeks keanekaragaman Shannon-Wiener (H’) disamping dapat menggambarkan keanekaragaman species, juga dapat menggambarkan produktivitas ekosistem, tekanan pada ekosistem, dan kestabilan ekosistem. • Semakin tinggi nilai indeks H’ maka semakin tinggi pula keanekaragaman species, produktivitas ekosistem, tekanan pada ekosistem, dan kestabilan ekosistem

31. Nilaitolokukurindekskeanekaragaman H’: • H’ < 1,0 : • Keanekaragamanrendah, • Miskin (produktivitassangatrendah) sebagaiindikasiadanyatekananekologis yang berat ,dan • ekosistemtidakstabil • 1,0 < H’ < 3,322 : • Keanekaragamansedang, • produktivitascukup, • kondisiekosistemcukupseimbang, • tekananekologissedang. • H’ > 3,322 : • Keanekaragamantinggi, • stabilitasekosistemmantap, • produktivitastinggi,

32. 4. IndeksBrillouinDibandingkandenganindeks Shannon-Wiener, indeksini relative lebihsederhana. Variabel yang diukurdilapanganhanyabanyaknyaindividudarisetiapjenis yang dijumpaipada unit contoh. Formula yang digunakanuntukmenghitungindeksBrillouinadalah: dimana : N = jumlah total individudalam unit contoh n1 = jumlahindividuuntukjenis ke-1 n2 = jumlahindividuuntukjenis ke-2

33. C. INDEKS KESERAGAMAN / KEMERATAAN (Index of Evenness) • Konsepinimenunjukkanderajatkemerataankelimpahanindividuantarasetiapspesies. • Ukurankemerataan yang pertama kali dikemukakanolehLioyddanGheraldi (1964) inijugadapatdigunakansebagai indicator adanyagejaladominasidiantarasetiapjenisdalamsuatukomunitas. • Apabilasetiapjenismemilikijumlahindividu yang sama, makakomunitastersebutmempunyainilai “EVENNESS” maksimum. • Sebaliknya, bilanilaikemerataaninikecil, makadalamkomunitastersebutterdapatjenis dominant, sub-dominandanjenis yang terdominasi, makakomunitastsbmemiliki “EVENNES” minimum

34. Kelimpahan relatif Komunitas A • Eveness B > A • Kelimpahanindividusetiapjenisdi B relatifhomogen JENIS Komunitas B JENIS

35. Ada dua rumus yang relative lebih banyak digunakan untuk menghitung nilai “evenness”, yakni (dicetuskan oleh Hurlbert, 1971) : dimana : Evenness= nilaikemerataan (antara 0 – 1) D = nilaiindeks diversity hasilpengamatan D max = nilaimaksimumindeksdiversitas D min = nilai minimum indeksdiversitas

36. Apabila digunakan rumus dari Shannon-Wiener, nilai indeks diversitas maksimum dan minimum dapat diperoleh melalui rumus : dimana : H’max = maksimum nilai kemungkinan dari fungsi Shannon H’min = nilai kemungkinan terendah fungsi Shannon N = Jumlah total individu dalam unit pengamatan S = Jumlah jenis dalam unit pengamatan

37. Selanjutnya, nilai evenness lebih sering dihitung dengan menggunakan rumus berikut : dimana : J’ = nilai evenness (antara 0 – 1) H’ = indeks diversitas Shannon-Wiener Dmax = nilai maksimum indeks diversitas

38. Cara perhitungan lain yang bisadigunakanuntukmenghitungnilaikemerataan/keseragaman Evenness adalahrumus yang diusulkanolehBuzas & Gibson (1969) dengan formula sebagaiberikut : dimana : Ni = eH’(jumlah jenis dengan kelimpahan sama) S = jumlah individu dalam unit contoh