Transcript No Slide Title

PRODUKTIVITAS
EKOSISTEM
MATERI & NON-MATERIAL
Regina R.B, Ieke, W.A., dan Soemarno – Des 2012
HASIL
BIOMASA
HASIL BIOMASA
Produksi primer adalah produksi senyawa organik dari
karbon dioksida di udara atau air yang didominasi oleh
proses fotosintesis dan kurang memerlukan
kemosintesis.
Hampir semua makhluk hidup di Bumi secara
langsung atau tidak langsung bergantung pada
produksi primer. Organisme yang melakukan produksi
primer disebut produsen primer atau autotrof dan
membentuk dasar rantai makanan.
Di ekoregion darat, sebagian besar organisme tersebut
berupa tumbuhan, sementara ekoregion laut
didominasi oleh ganggang.
Fotosintesis (dari bahasa Yunani φώτο- [fó̱to-], "cahaya,"
dan σύνθεσις [sýnthesis], "menggabungkan",
"penggabungan") adalah suatu proses biokimia
pembentukan zat makanan karbohidrat yang dilakukan
oleh tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung
zat hijau daun atau klorofil. Selain tumbuhan berklorofil,
makhluk hidup non-klorofil lain yang berfotosintesis
adalah alga dan beberapa jenis bakteri.
Organisme ini berfotosintesis dengan menggunakan zat
hara, karbon dioksida, dan air serta bantuan energi
cahaya matahari.
Diunduh dari:
http://id.wikipedia.org/wiki/Produksi_primer…………..
22/12/2012
HASIL BIOMASA
Net Biome Production
While NEP only refers to changes in carbon in the absence of
disturbances like harvest or fires, Net Biome Production
(NBP) takes these losses into consideration.
The NBP is the actual amount of terrestrial carbon uptake. In
a steady environment the NBP would be zero since it
accounts for human influences to the global carbon cycle,
and the carbon losses (for example, Rh) would be equal to
the NPP; however, human activities like deforestation and
fossil fuel use greatly affects the global carbon cycle
(Houghton, 2001).
Diunduh dari:
http://ecosystems.wcp.muohio.edu/studentresearch/climatechange03/productivity/primaryp
roductivitypage.html………….. 22/12/2012
HASIL BIOMASA
Primary and Secondary Productivity
An ecosystems NPP is the rate at which plants accumulate
dry mass, usually measured in kg,m-2,yr-1, or as the energy
value gained per unit time kJ,m-2,yr-1. This store of energy is
potential food for consumers within the ecosystem.
NPP represents the difference between the rate at which
plants photosynthesize (GPP) and the rate, which they
respire (R).
This is because the glucose produced in photosynthesis has
two main fates. Some provides for growth, maintenance
and reproduction with energy being lost as heat
during processes such as respiration.
The remainder is deposited in and around cells represents
the stored dry mass (NPP=GPP-R).
Diunduh dari:
http://sciencebitz.com/?page_id=204………….. 22/12/2012
HASIL BIOMASA
Secondary Production.
Importantly though animals do not use all the biomass they
consume. Some passes through to become feces. Gross
production in animals equals the amount of biomass or
energy assimilated or biomass eaten less feces.
As with plants some of the energy assimilated by animals is
used to drive cellular processes via respiration the
remainder is available to be laid down as new biomass. This
is Net Secondary Production. Net secondary productivity
(NSP ) = food eaten - faeces - respiration energy
so NSP = GSP- R (just like plants)
Diunduh dari:
http://sciencebitz.com/?page_id=204………….. 22/12/2012
HASIL BIOMASA
GPP
An ecosystem's gross primary productivity (GPP) is the total
amount of organic matter that it produces through
photosynthesis. Net primary productivity (NPP) describes
the amount of energy that remains available for plant growth
after subtracting the fraction that plants use for respiration.
Productivity in land ecosystems generally rises with
temperature up to about 30°C, after which it declines, and is
positively correlated with moisture.
On land primary productivity thus is highest in warm, wet
zones in the tropics where tropical forest biomes are located.
In contrast, desert scrub ecosystems have the lowest
productivity because their climates are extremely hot and dry
Diunduh dari:
http://www.learner.org/courses/envsci/unit/text.php?unit=4&secNum=3…………
.. 22/12/2012
HASIL BIOMASA
NPP = Primary productivity in an ecosystem - the rate at
which solar energy is converted into organic compounds.
The units of productivity are kilocalories per square meter
per year. Gross primary productivity - the total amount of
energy produced, including the energy used by the plants for
their own respiration.
Net primary productivity - the rate at which plants store
energy that is not used in plant respiration.
Food chain : the specific sequence in which organisms
obtain energy within an ecosystem.
Food web: interrelated food chains within an ecosystem.
Diunduh dari:
http://staff.tuhsd.k12.az.us/gfoster/standard/bbiotic.htm…………..
22/12/2012
HASIL BIOMASA
Primary productivity of seagrass beds
Conceptual diagram illustrating primary productivity within
seagrass beds. Diagram from "Tropical Connections: South
Florida's marine environment" (pg. 263) http://ian.umces.edu/press/publications/374/
Diunduh dari:
http://ian.umces.edu/imagelibrary/displayimage7606.html………….. 22/12/2012
HASIL BIOMASA
Relationship between plant size, nutrient
requirement and growth rate
Conceptual diagram illustrating the inverse relationship
between the size of plants and their growth rates and
nutrient requirements. Diagram from "Tropical Connections:
South Florida's marine environment" (pg. 275) http://ian.umces.edu/press/publications/374/
Diunduh dari:
http://ian.umces.edu/imagelibrary/displayimage-987593.html………….. 22/12/2012
HASIL BIOMASA
SIKLUS KARBON
Pathways of carbon cycling for plant allocation to leaves and
roots. Belowground, plant C cascades through several
reservoirs - live roots, dead roots, microbial biomass, and
organic matter - each with their own mean residence times
and respiratory losses. Some C is rapidly cycled in
respiration or exudates. G/NPP = gross/net primary
productivity; both gross and net are represented.
Diunduh dari:
http://esd.lbl.gov/research/programs/climate_carbon_sciences/research_areas/carboncycle.
html………….. 22/12/2012
HASIL BIOMASA
PRODUKSI PRIMER
Plants produce plant matter from soil nutrients, water and carbon
dioxide, using the energy of light. It is called primary production.
The diagram shows the carbon flows (is equal to energy flows). At
left one sees a plant receiving light and CO2 from the air and
returning oxygen. At night, when there is no sunlight, plants respire
like animals do, taking up oxygen and returning CO2. Surprisingly, a
large proportion of a plant's primary production (50%) disappears
underground, where it grows the root system and feeds soil
organisms. Only 50% is used for above-ground growth. Of this,
between 10 and 40% is used for growing, depending on plant type,
age and kind of harvesting. If the plant is grazed regularly, the grown
biomass will be grazed, amounting to no more than 40%. The
remaining 10% is lost by leaf drop. This leaf litter is decomposed by
fungi and bacteria, contributing energy to the soil biota, while
returning nutrients to the plant.
Diunduh dari: http://www.seafriends.org.nz/enviro/soil/ecology.htm …………..
22/12/2012
HASIL BIOMASA
Terrestrial Primary Production: Fuel for Life
By: Christopher M. Gough (Department of Biology, Virginia Commonwealth
University) © 2012 Nature Education
Citation: Gough, C. M. (2012) Terrestrial Primary Production: Fuel for
Life. Nature Education Knowledge 3(10):28
Tropical ecosystems, because of their high productivity and
extensive footprint on the Earth's surface, comprise nearly half of
global NPP and GPP (Table 1). Temperate ecosystems and croplands
are also a substantial fraction of global terrestrial primary
production, accounting for roughly a quarter of global NPP and GPP.
Global estimates of terrestrial NPP range from 48.0 to 69.0 Pg (=
Petagrams or 1015 g) C yr-1, with global terrestrial GPP estimated at
121.7 Pg C yr-1 or approximately double global NPP on land.
Biome
Tropical forest
GPP1
Global
Global
-1
(Pg C yr ) (PG C yr-1)
40.8
Temperate forest
Boreal forest
9.9
8.3
Tropical savannah and grasslands
Temperate grasslands and shrublands
31.3
8.5
Deserts
6.4
Tundra
1.6
Croplands
14.8
TOTAL
121.7
Diunduh dari:
NPP2
16.0–23.1
4.6–9.1
2.6–4.6
14.9–19.2
3.4–7.0
0.5–3.5
0.5–1.0
4.1–8.0
48.0–69.0
Ecosystem
NPP3 (g C ha-1
yr
871–1098
465–741
173–238
343–393
129–342
28–151
80–130
288–468
2377–3561
http://www.nature.com/scitable/knowledge/library/terrestrial-primary-productionfuel-for-life-17567411………….. 22/12/2012
HASIL BIOMASA
The stems, leaves, flowers, and fruit are all visible displays
of aboveground NPP (i.e., growth) that accrued over time —
but what about belowground (root) NPP? Most of the NPP
readily observed aboveground is matched in magnitude
belowground by the less visible, but equally important,
production of roots. For example, root growth comprised
almost half of total ecosystem NPP in a ninety-year-old
Michigan forest, indicating that belowground investments in
biomass by plants are substantial .
Net primary production (NPP) and standing biomass
allocation for a 90-year-old Michigan forest estimated from
inventory-based methods in which biomass growth is
quantified over time (Gough et al. 2008)
Diunduh dari:
http://www.nature.com/scitable/knowledge/library/terrestrial-primaryproduction-fuel-for-life-17567411………….. 22/12/2012
HASIL BIOMASA
HTI JATI
Hutan tanaman industri (HTI) adalah sebidang luas daerah yang
sengaja ditanami dengan tanaman industri (terutama kayu) dengan
tipe sejenis dengan tujuan menjadi sebuah hutan yang secara
khusus dapat dieksploitasi tanpa membebani hutan alami.
Kayu adalah bagian batang atau cabang serta ranting tumbuhan
yang mengeras karena mengalami lignifikasi (pengayuan).
Kayu digunakan untuk berbagai keperluan, mulai dari memasak,
membuat perabot (meja, kursi), bahan bangunan (pintu, jendela,
rangka atap), bahan kertas, dan banyak lagi. Kayu juga dapat
dimanfaatkan sebagai hiasan-hiasan rumah tangga dan sebagainya.
Penyebab terbentuknya kayu adalah akibat akumulasi selulosa dan
lignin pada dinding sel berbagai jaringan di batang.
FOTO SMNO SARADAN NOP 2012
Diunduh dari:
http://id.wikipedia.org/wiki/Hutan_tanaman_industri………….. 22/12/2012
HASIL BIOMASA
Hutan Rakyat Wonosobo
Kearifan Rakyat yang Menjadi Sumber Inspirasi Perda No. 22/2001
Hutan rakyat di Wonosobo pada saat ini luasnya mencapai hampir 20.0001
hektare, dan luas ini adalah 10% dari luas hutan rakyat di seluruh Jawa
Tengah. Tetapi bukan hanya bernilai ekonomis, keberadaan hutan rakyat
sangat penting sebagai sistem pendukung pertanian desa, penyangga
ekosistem, penjaga stabilitas ekologi, dan pengatur tata air wilayah; apalagi
mengingat daerah Wonosobo yang sebagiannya terletak di dataran tinggi dan
pegunungan.
Hutan rakyat atau kebun campur merupakan budaya pertanian turun temurun
di desa-desa di Wonosobo, yang dikenal dengan sebutan wono atau alas. Kata
“wono” itu sendiri, dalam khazanah kebudayaan pertanian di Jawa, tidak
hanya berarti hutan sebagaimana yang kita kenal. Wono dalam pemahaman
mereka berarti sumber daya (resource) yang bisa berguna bagi pertanian,
peternakan, dan kebutuhan hidup lainnya . Itu sebabnya dalam konteks
pertanian mereka tidak dikenal sistem tanaman monokultur atau tanaman satu
lapis.
Komposisi ini saling melengkapi dan begitu padunya, sehingga bertani adalah
juga berhutan, dan sebaliknya.
Produktifitas hutan rakyat dan perbandingannya dengan hutan negara
Diunduh dari:
http://arupa.or.id/hutan-rakyat-wonosobo/………….. 22/12/2012
HASIL BIOMASA
Estimasi nilai tegakan hutan rakyat sengon di Wonosobo
Jenis tanaman di hutan rakyat didominasi oleh sengon ( Paraserianthes
falcataria, dalam bahasa lokal disebut besiah atau kolbi) yang pada awalnya
ditanam oleh pemerintah Hindia Belanda di Kawasan Hutan yang dikuasai
oleh Boschwezen , dengan variasi jenis lokal seperti mahoni ( Swietenia
macrophylla ), suren ( Toona sureni ), kopi, dan berbagai jenis tanaman
tahunan dan tanaman semusim yang dikembangkan dalam hamparan lahan
secara efisien. Dari hutan yang dikuasai Boschwezen inilah biji sengon
berterbangan, tumbuh, dan kemudian oleh masyarakat dirawat dan
dipelihara.
Diunduh dari:
http://arupa.or.id/hutan-rakyat-wonosobo/………….. 22/12/2012
HASIL BIOMASA
PRODUKSI HUTAN RAKYAT MAHONI
Hasil pengamatan tegakan mahoni pada umur 4,5 tahun dari 5 petak ukur memiliki
tinggi rata-rata sebesar 7,75 m dan rata-rata diameternya 10,52 cm.
Persentase hidup mencapai 90 % dan derajat kesempurnaan tegakan berkisar 85 %.
Kisaran range diameter tegakan pada umur 3,5 tahun sudah mengalami
peningkatan, dimana tidak ditemukannya lagi kisaran diameter dibawah 5 cm, untuk
kisaran range 5 cm ≤ Ø < 10 cm mengalami kenaikan kelas tingkat diameter dimana
pada umur 3,5 tahun memiliki persentase 82,25% dan pada umur 4,5 hanya menjadi
35,86%.
Pada kisaran range 10 cm ≤ Ø < 15 cm terdapat pertambahan persentase dengan
nilai 62,45% yang pada tahun sebelumnya hanya 17,32%. Sedangkan untuk kisaran
range 15 cm ≤ Ø < 20 cm sudah ditemukan sebesar 1,69% Volume per hektar, untuk
volume tinggi bebas cabang sebesar 9,539 m3/ha, sedangkan potensi volume untuk
tinggi total per hektarnya adalah 23,633 m³/ha. Jadi dalam luasan hutan rakyat pada
umur 4,5 tahun yang luas arealnya 25 ha memiliki potensi volume untuk tinggi bebas
cabang dan tinggi total adalah sebesar 238,47 m3 dan 590,82 m3 Riap berjalan
tahunan (CAI) selama satu tahun ini (antara tahun 2007 dan 2008), untuk diameter
memiliki riap sebesar 1,76 cm dan untuk riap tingginya sebesar 1,32 m.
Diunduh dari:
http://achmadrivainoor.wordpress.com/………….. 22/12/2012
HASIL BIOEKONOMI TEBU
Produksi tebu biasanya meningkat. Namun jika asumsi produksi tetap,
rendemen sama dan harga lelang gula di pabrik tetap sama seperti Panen I
maka besarnya pendapatan dan biaya tebang angkut sama. Sedang untuk
biaya budidaya berkurang dalam pembelian bibit, sewa traktor dan upah
tenaga tanam dengan total Rp. 7.150.000,00. Misalkan dengan asumsi produksi
tebu 800 kuintal, rendemen 8,0 %, harga lelang gula Rp. 8.500,00, maka
LABA = (PENDAPATAN – BIAYA BUDIDAYA) – (Biaya TA = Rp. 10.000,00 x T)
= (Rp. 37.904.000,00 – Rp. 13.780.000,00) – Rp. 8.000.000,00
= Rp. 16.124.000,00
a.
b.
Parameter Kelayakan Usaha :
Benefit of Cost Ratio (B/C rasio) = 37.904.000,00 : 21.780.000
Return of Investment (ROI)
=
16.124.000 : 21.780.000
Diunduh dari:
= 1,74
= 0,74
http://rosanmubarok.blogspot.com/2010/08/analisa-usaha-budidaya-tebu-1hektar.html………….. 22/12/2012
HASIL BIOMASA
PRODUKSI PADI BOMBANA MENCAPAI 6,8 TON PER
HEKTAR
RUMBIA, Jika tahun lalu produksi sawah di Kecamatan Lantarijaya,
Kabupaten Bombana hanya diperoleh produksi rata-rata 3,1 Ton Per
Hektar, maka saat ini petani mampu menggenjot produksi gabah
perhektar menjadi 6,8 Ton per hektar.
Hal ini tampak pada satu hektar lahan sawah milik kelompok tani
sumber tani di Desa Anugrah Kecamatan Lantarijaya.
Produksi per hektar yang mampu berlipat ganda ini terjadi berkat
dukungan pupuk petrabiol dari PT petrokimia Kayaku, Gresik Jawa
Timur.
Diunduh dari:
………….. 22/12/2012
HASIL BIOMASA
Perkebunan jagung di Brebes
Brebes sebagai daerah agraris,tanahnya sangat cocok untuk
budidaya keanekaragaman tanaman pangan mulai dari sayuran,
buah-buahan,sampai tanaman pangan sumber karbohidrat.
Bisa dilihat pada gambar ,perkebunan jagung di persawahan brebes
terbentang dengan subur, dengan harapan hasil panen yang baik.
Jagung sumber karbohidrat senagai pengganti makanan
pokok,jagung bisa dibuat nasi jagung yang pernah populer di negri
iniyang merupakan keanekaragaman makanan pokok.
Diunduh dari:
http://andinibrebes.blogspot.com/2011/02/perkebunan-jagung-dibrebes.html………….. 22/12/2012
References
Vitousek, P.M., J. Lubchenco, H.A. Mooney, J. Melillo. 1997. Human
domination of Earth’s ecosystems. Science 277: 494-499.
Daily, G.C. 1997. Nature’s Services: Societal Dependence on Natural
Ecosystems. Island Press, Washington. 392pp.
Marsh, G.P. 1864 (1965). Man and Nature. Charles Scribner, New York.
472pp.
Osborn, F. 1948. Our Plundered Planet. Little, Brown and Company:
Boston. 217pp.
Vogt, W. 1948. Road to Survival. William Sloan: New York. 335pp.
Leopold, A. 1949. A Sand County Almanac and Sketches from Here and
There. Oxford University Press, New York. 226pp.
Sears, P.B. 1956. “The processes of environmental change by man.” In:
W.L. Thomas, editor. Man’s Role in Changing the Face of the
Earth (Volume 2). University of Chicago Press, Chicago. 1193pp.
Ehrlich, P.R. and A. Ehrlich. 1970. Population, Resources, Environment:
Issues in Human Ecology. W.H. Freeman, San Francisco. 383pp.
- see p.157
Ehrlich, P.R. and A. Ehrlich. 1981. Extinction: The Causes and
Consequences of the Disappearance of Species. Random House,
New York. 305pp.
Daily, G.C. 2000. Management objectives for the protection of ecosystem
services. Environmental Science & Policy 3: 333-339.
Chichilnisky, G. and G. Heal. 1998. Economic returns from the
biosphere. Nature 391: 629-630.
Kremen, C. 2005. Managing ecosystem services: what do we need to
know about their ecology? Ecology Letters 8: 468-479.
Guo, Z.W., X.M. Xio and D.M. Li. 2000. An assessment of ecosystem
services: water flow regulation and hydroelectric power
production. Ecological Applications 10: 925-936.
22