Journal: Landscape Changes and Ecological Studies in Agricultural Regions, Québec, Canada

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.