Perubahan Lanskap dan Kajian Ekologis
pada Wilayah Pertanian Québec, Canada
Benoît Jobin,*Jason Beaulieu, Marcelle
Grenier, Luc Bélanger, Charles Maisonneuve,
Daniel Bordage and Bernard Filion.
Landscape Ecology 18: 575–590,
2003. © 2003 Kluwer Academic Publishers. Printed in the Netherlands.
Resume Oleh:
Vina Pratiwi (A451110081)
BAB I. PENDAHULUAN
1.1 Latarbelakang
Definisi lanskap dari dunia barat lebih berbasis pada
lahan dan faktor biofisik, manusia sebagai bagian dari lanskap kurang
dijelaskan pengaruhnya. Oleh karena itu peneliti ingin menjelaskan tipe lanskap
pertanian di Quebec Selatan, Kanada dengan basis tata guna lahan, dimana
didalamnya terdapat faktor fisik pertanian dan aktivitas manusia. Menurut
Bastian (2001), diperlukan pendekatan holistik pada penelitian ekologi yang
menggabungkan unit lanskap dan aktivitas manusia, sehingga diketahui pembentuk
lanskap yang ada saat ini. Lanskap pertanian bersifat dinamis, mengalami
perubahan dari waktu ke waktu. Untuk dapat mengamati dinamika tersebut maka hal
yang perlu dilakukan adalah mendelineasi lanskap tersebut. Disamping itu untuk
menduga perubahan lanskap di masa mendatang perlu dibuat peta penggunaan lahan,
sehingga dapat dilakukan evaluasi aktivitas manusia terkait dalam pembentukan
lanskap.
Peneliti
meneliti tipe lanskap pertanian dari klasifikasi lahan yang telah berkembang di
Québec, kemudian dibandingkan kesamaannya dengan penutupan lahan. Wilayah North American Bird Conservation Initiative
(NABCI) atau disebut juga Bird
Conservation Regions (BCR),
berkembang sebagai aturan untuk aktivitas konservasi burung di Kanada, US, dan
Meksiko. Wilayah tersebut akan terpengaruh oleh dinamika lanskap pertanian Quebec.
Hal yang terkait dengan perubahan/dinamika lanskap pertanian Quebec adalah kesesuaian
untuk produksi tanaman jagung. Sistem peta Corn
Heat Unit (CHU), atau dikenal dengan CHU, digunakan untuk menyediakan
rekomendasi pada petani untuk pemilihan jagung hybrid yang beradaptasi dengan baik di wilayah tersebut (Bootsma et al. 1999).
1.2 Tujuan
Tujuan
dari penelitian ini adalah
1)
mengidentifikasi
tipe lanskap pertanian Quebec Selatan, Kanada;
2)
mengevaluasi
bagaimana fisik lanskap bersama aktivitas manusia membentuk lanskap;
3)
perencanaan,
manajemen, dan pemantauan perubahan lanskap terkait ancaman habitat dan
biodiversitas paling tinggi.
BAB II. METODE
Area kajian di Québec Selatan, Kanada
memiliki luas 100000 km2 meliputi dataran rendah Sungai St. Lawrence
(69500 km2-68%), Danau Saint-Jean (16800 km2-17%) dan
Abitibi (15200 km2-15%). Populasi Kanada tinggal di Québec yaitu di
dataran rendah St. Lawrence Valley, Lake Saint-Jean, dan Abitibi.
2.2
Bahan dan Alat
Citra satelit landsat-TM, peta poligon tanah (kumpulan atribut: simpanan
permukaan, kemiringan, kedalaman muka air, dll), peta suryey tanah eksisting
pada skala 1: 1000000. Alat analisis menggunakan software SAS 8.01 (SAS Institute Inc.1988), CANOCO 4.0, NTSYSpc
2.02 kartografi dengan MapInfo 7.0 (MapInfo Corporation, 2002).
2.3 Metode
Citra satelit landsat-TM diklasifikasikan dimana 27
kelas habitat dikelompokkan menjadi 6 kelas penutupan lahan umum yaitu: pertanian,
peternakan, hutan, urban (aktivitas manusia), lahan basah, dan awan. Klasifikasi citra berkorelasi
dengan mengkombinasi 3 band spektral.
Hasil klasifikasi kemudian ditumpang
tindih (overlay) menjadi poligon lanskap
untuk diperoleh karakteristik unit delianeasi. Poligon lanskap ini yang akan
dianalisis dengan teknik tertentu. Beberapa analisis yang dilakukan antara lain
analisis multivariat yang terdiri atas analisis cluster (clustering), analisis PCA (Principal Component
Analysis), dan analisis diskriminan. Berikut merupakan deskripsi analisis
tersebut.
2.3.1 Analisis Multivariat
Penggunaan
data fisik mentah, sosio-ekonomi, variabel praktik pertanian untuk menjelaskan
tipe lanskap pada klasifikasi lahan: pertanian Quebec Selatan, Ekoregion
Kanada, lahan konservasi burung (North
American Bird Conservation Initiative-NABCI), dan wilayah Corn Heat Unit (CHU) untuk dibandingkan dalam penutupan lahan dan
perencanaan kajian ekologis di masa akan datang.
2.3.2
Analisis Cluster
Prinsip analisis cluster
adalah menggabungkan seluruh poligon lahan menjadi tujuh tipe pertanian lanskap
yang membentuk gradien dari aktivitas pertanian urban yang intensitasnya tinggi
menjadi mosaik pertanian dan area hutan. Analisis ini berfungsi dalam identifikasi tipe lanskap
pertanian yang didasarkan pada kesamaan penutupan lahan diantara poligon tanah.
2.3.3 Analisis Principal Component Analysis (PCA)
Prinsip
dari Principal Component Analysis (PCA)
adalah melihat pengelompokkan dari poligon lahan dalam ruang 2 dimensi. PCA berisi
matriks kovarian (berpusat pada variabel) karena seluruh variabel merupakan
nilai persentase (lihat Jongman et al.
1995). Data sosial juga dapat dianalisis menggunakan PCA. Data tersebut berupa profil
pertanian, tipe hasil pertanian, praktik pertanian, deskriptif sosio-ekonomi,
dan data administratif. Teknik yang digunakan berupa wawancara dan kuesioner. Hasil
profil pertanian berupa stratifikasi ruang. Peneliti menggunakan data ini untuk
membandingkan praktik pertanian dan variabel sosio-ekonomi diantara tipe
lanskap pertanian yang didefinisikan dengan data citra satelit.
2.3.4 Analisis diskriminan
Analisis
ini pada dasarnya memeriksa variabel deskriptif mana yang paling baik dalam membedakan
tipe lanskap pertanian. Analisis diskriminan diikuti oleh analisis diskriminan canonical, dimana menggunakan variabel
pada posisi lanskap ruang 2 dimensi. Nilai penting variabel terpilih ini adalah
untuk memisahkan tipe lanskap yang telah dinilai melalui struktur koefisien
(menggunakan korelasi Pearson).
BAB III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil
Kanada
dibagi kedalam 15 ecozones, berdasarkan
faktor iklim skala makro, vegetasi, tanah, geologis, dan bentuk fisiografis. Ecozone dibagi lagi kedalam ecoregion, ecodistric, dan sebagainya. Contohnya, pada provinsi Québec dibagi
kedalam 7 ecozones, 3 diantaranya Boreal Shield, the Mixedwood Plains dan the Atlantic Maritime, termasuk wilayah
pertanian Québec. Tekanan pembangunan paling besar terjadi pada habitat liar, hal
ini disebabkan oleh urbanisasi, pertanian, dan eksploitasi hutan. Karakter
lanskap yang dapat dilihat dari 3 wilayah amatan (dataran St. Lawrence, Danau
Saint-Jean dan Abiti) adalah sebagai berikut.
a)
dataran
rendah Sungai St. Lawrence: hutan berganti daun, hutan campuran, area pertanian
(paling banyak), telah dipengaruhi gangguan melalui deforestasi, intensifikasi
pertanian (saat ini);
b)
Danau
Saint-Jean dan Abitibi: hutan boreal, hutan campuran didominasi konifer, wilayah
ini kurang dipengaruhi oleh aktivitas manusia.
Total
dari 27 kelas penutupan lahan didefinisikan pada citra dan digabungkan menjadi
6 kategori utama yaitu: 1) hasil panen pertanian (ladang jagung, gandum, dan
hasil panen tertentu); 2) peternakan (padang rumput); 3) hutan (gugur daun,
campuran, hutan konifer, hutan regenerasi); 4) anthropogenik (pembangunan
perkotaan, permukiman, jalan); 5) lahan basah (perairan dangkal-dalam, rawa,
lahan berlumpur, dan vegetasi dibawah permukaan air); 6) lain-lain (awan, pixel yang tidak diklasifikasikan). Poligon
lahan pada citra satelit dimasukkan kedalam analisis cluster.
Koefisien
korelasi cophenetic sebesar 0.75 mengindikasikan
indeks yang cukup baik antara dendogram dan matrik dasar. Oleh sebab itu,
peneliti menampilkan dendogram pada tiap kelompok yang berbeda dimana jumlah cluster bervariasi antara 4-11 kelompok.
Di antara variabel tersebut, variabel yang terbaik dipisahkan sepanjang sumbu 1
yaitu % daerah disemprot dengan
herbisida (r= 0.94), nilai dari semua tanah yang dimiliki dan disewa dan
bangunan (r= 0.77), total semua biaya operasi (r= 0.67), dan % daerah dengan
pengolahan tanah konservasi (r= 0.65).
CHU maksimum terjadi di lanskap perkotaan, sekitar Kota Montreal.
Hal ini akibat kondisi iklim mikro
dan populasi manusia yang tinggi. Lanskap peternakan sapi perah didominasi oleh mosaik
pertanian dan wilayah hutan, sebagian besar berada di ruang dataran rendah
St. Lawrence dan
BCR13. Lahan basah yang didominasi
hutan dan kegiatan pertanian terletak dalam Laurentians Tengah. Disamping itu ekoregion
dataran Abitibi, terletak di
dalam BCR8 dan di daerah CHU sangat rendah, sehingga area
tersebut tidak cocok untuk produksi jagung.
3.2 Pembahasan
Hal yang menarik dari pendekatan ini adalah sifat hirarki analisis di mana kelompok dapat digabung atau dibagi menjadi sub-kelompok, sehingga lebih fleksibel dalam mendefinisikan lanskap. Klasifikasi
lahan dengan batas ekologis telah berhasil dalam menggambarkan unit lahan di
Quebec. Data tutupan lahan menjadi alat
untuk mendeskripsikan distribusi tanaman dan tekanan lingkungan. Praktik pertanian di
Québec Selatan telah berubah, dengan munculnya agrokimia sintetis,
drainase bawah permukaan,
mesin baru dan perkembangan varietas jagung hibrida. Lanskap pertanian di Quebec dinamis terlihat dari perubahan
selama beberapa dekade, dan akan selalu dinamis. Oleh karena itu penting untuk
memperbaharui data tutupan lahan. Data satelit, dalam hal ini Quebec Selatan
menggunakan klasifikasi Landsat ETM (Landsat 7), terbukti berguna dan berfungsi
sebagai acuan untuk memantau perubahan lanskap di masa depan. Jenis lanskap pertanian yang
teridentifikasi akan sangat berguna bagi NABCI dan menghasilkan sistem CHU.
Bagi NABCI hasil riset ini berguna untuk upaya
konservasi burung padang rumput di daerah yang didominasi padang rumput (BCR8
dan BCR13).
3.3 Faktor pengaruh perubahan
Faktor yang mempengaruhi
dinamika/ perubahan lanskap di Quebec Selatan diantaranya: aktivitas manusia,
pertanian, perubahan tutupan lahan, permintaan pasar, kemajuan teknologi
pertanian, perubahan iklim, distribusi spasial habitat, dan perubahan struktur
lanskap.
3.4 Keunggulan dan Kelemahan
Kelemahan dari riset menggunakan metode dan analisis ini adalah
memungkinkannya terjadi kesalahan dalam mendelineasi lanskap (akurasi
klasifikasi). Deteksi perubahan tutupan lahan global dapat kurang akurat, karena
dinamika lanskap mungkin berbeda antar wilayah. Keunggulan dari metode dan
analisis riset ini adalah berguna untuk mengevaluasi pola perubahan tutupan
lahan dan struktur lanskap di tingkat daerah dimana aktivitas manusia dan
kemampuan tanah untuk pertanian terdistribusi secara
spasial. Keunggulan lainnya adalah memungkinkan mengukur potensi ekologi dan sosial-ekonomi di tingkat daerah,
memahami dinamika fragmentasi hutan di lembah St Lawrence, mempelajari
distribusi dan karakteristik lahan basah, model distribusi unggas air, Gardien
juga berfungsi sebagai pengatur habitat dan populasi satwa liar serta struktur
masyarakat.
BAB IV. KESIMPULAN
Perubahan lanskap secara langsung mempengaruhi
distribusi habitat dan menghambat dinamika populasi satwa liar serta masyarakat.
Delineasi lanskap adalah langkah
penting dalam pedoman ekologi pada
tingkat lanskap yang
diperlukan untuk konservasi keanekaragaman hayati pertanian intensif Québec
Selatan. Delineasi
lanskap menunjukkan bahwa gradien dalam praktik intensitas pertanian yang
terletak di Québec menuju praktik pertanian lebih lembut (input agrokimia, drainase bawah permukaan, dominasi tanaman
hijauan dan padang rumput). Keragaman struktur lanskap meningkatkan
keanekaragaman dan kekayaan habitat (serangga), hal ini berpengaruh terhadap
keseimbangan ekologi. Fragmentasi habitat dapat diidentifikasi dari banyaknya patch dan tingginya nilai ukuran patch. Perlu diperhatikan kelestarian
lingkungan sehingga terjadi keseimbangan predator dan prey, sehingga tidak mengganggu aktivitas manusia.
