Sains Tanah Hutan 2

BAHAN ORGANIK TANAH (SOIL ORGANIC MATTER) 1. Bahan organic tanah terdapat di atas lantai hutan 2. Cuma sebahagian sahaja bahan organic tersebut daripada tanah (1%-12%) 3. Kepentingan bahan organic;  Mengekalkan produktiviti kelembapan tanah)

tanah

(sumber

nutrien,

mengekalkan

 Merupakan simpanan untuk karbon di udara (yang telah terikat dalam bentuk daun dan sebagainya) 4. Definisi lantai hutan adalah semua bahan organic yang dijumpai di permukaan tanah mineral. Bahan organic tersebut termasuklah sarap hutan dan bahan organik yang telah terurai 5. Lantai hutan membekalkan makanan kepada mikroorganisma samada flora dan fauna (aktiviti mikroorganisma ini penting untuk mengekalkan kitaran nutrient) 6. Lapisan lantai hutan boleh dibahagikan kepada 3;  L atau OI (lapisan yang boleh dicam, nampak bentuk, samada najis, ranting dan sebagainya)  F atau OE (kepingan; fragment, zon lapisan kedua selepas L, bahanbahan organik telah dipecahkan menjadi makanan organik kepada mikroorganisma, masih boleh dikenalpasti tetapi telah diuraikan)  H atau OA (lapisan humus, terdiri daripada bahan organik yang telah terurai sepenuhnya) 7. Pengumpulan bahan organik di atas lantai hutan adalah pengumpulan sampah sarap di atas lantai hutan ditolak (-) dengan kadar penguraian (jumlah yang hilang daripada penguraian) 8. Kadar penguraian bahan-bahan organik dipengaruhi oleh; •

Kimia dan fizikal daun

•

Pengudaraan, kelembapan dan suhu di dalam tanah

•

Jenis mikroorganisma dan bilangannya

9. Semua lapisan FF mempunyai ketumpatan pukal yang rendah (1 g/cm3)

10.Keupayaan memegang air lapisan FF adalah 16%-20% iaitu 0.15-1.2 cm per kedalaman tanah di dalam cm 11.Nisbah karbon kepada nitrogen merupakan satu penunjuk kepada kedapatan nitrogen di atas lantai hutan, serta menunjukkan kadar penguraian 12.Aktiviti mikroorganisma adalah penting;  Dalam kitaran nutrient  Dalam membantu meningkatkan pengaliran air di dalam tanah (porosity)  Dalam proses detoxication (penyahtoksikan) 13.Dalam hutan dianggarkan bahawa terdapat 330 Mega gram/ha bahan organik yang dipegang oleh tumbuh-tumbuhan dan sekitar 300 Mega gram/ha dalam tanah di seluruh dunia 14.Kawasan hutan Malaysia memegang 46% daripada tumbuhan Tropika

SOILS AND ROOTS (TANAH DAN AKAR) 1. Akar ialah penghubung di antara pokok dengan tanah. 2. Akar berguna kepada pokok untuk;  Penyerapan air dan juga nutrient  Menyokong pokok 3. Akar boleh tumbuh jauh ke dalam tanah melebihi 10 meter, untuk penstrukturan tanah (pembentukan tanah) dan ia boleh menjadi ruang pergerakan organisma 4. Pertumbuhan akar dipengaruhi oleh;  tekstur tanah (pasir, kelodak, liat)  mampatan tanah, ketumpatan tanah  kelembapan tanah  lapisan tidak telus di dalam tanah  kedapatan nutrient di kawasan tersebut 5. Factor seperti ketumpatan dirian akan mempengaruhi pertumbuhan akar secara memanjang 6. System akar dikategorikan mengikut asas;  Tabiat pengakaran; merujuk kepada bentuk, arah pertumbuhan, pertumbuhan saiz akar besar  Intensity akar; bentuk taburan dan juga bilangan akar-akar kecil (rerambut) 7. System akar terbahagi kepada 3; i.

TAP ROOT (akar tunjang)

ii.

HEART ROOT (akar bersaiz besar yang tumbuh ke bawah)

iii.

FLAT ROOT (akar memanjang selari dengan lantai hutan)

8. Akar pokok bertumbuh ke satu tempat sehingga tidak boleh tumbuh lagi, jadi ia bertukar arah pertumbuhan 9. Jika dibuka satu kawasan, digali lapisan tanahnya, kebanyakan akar tertumpu kepada 20 cm ke bawah sahaja (dari permukaan ke kedalaman 20 cm sahaja) sebab banyak nutrient 10.Ketumpatan tanah mempengaruhi pengakaran 11.Suhu juga mempengaruhi pertumbuhan akar, waktu malam yang sejuk, dapat membantu pertumbuhan akar, terutama sekali anak-anak pokok. Ia berkaitan dengan proses respirasi pokok. Pada waktu malam, tiada proses fotosintesis, respirasi kurang, maka nutrien digunakan untuk membina sel-sel baru seperti akar 12.Keasidan tanah dan kekurangan nutrient boleh mempengaruhi pertumbuhan akar. Apabola pH rendah, ia terlalu bertoksik untuk akar bertumbuh 13.Mycorrhizae terhasil akibat daripada simbiosis kulat-akar, hampir kesemua pokok ada mycorrhizae. Jadi ketidakwujudan mycorrhizae boleh membuatkan pokok akan mati 14.Ada dua mycorrhizae;  EKTOMYCORRHIZAE  ENDOMYCORRHIZAE; fungi akar tumbuh ke dalam akar, tidak nampak *mentle *MENTLE> hifa (akar fungi) 15.Taburan bagi ektomycorrhizae adalah terhad berbanding endomycorrhizaedijumpai hanya bersimbiosis dengan spesies pokok sahaja 16.Dipterokarp bersimbiosis dengan fungi membentuk ektomycorrhizae 17.Ektomycorrhizae fungi adalah kulat daripada kumpulan ascomycetes dan basidiomycetes 18.Fruity bodies ada spora (macam cendawan) 19.Endomycorrhizae (hasil simbiosis) banyak dijumpai di seluruh dunia, di tanah pertanian dan tanah hutan iaitu hasil simbiosis dengan endospermum dan gymnosperma 20.Kulat endomycetes daripada keluarga endogomoceae 21.Tidak membentuk struktur fruity bodies (cendawan), ia menghasilkan spora di dalam tanah

22.Didapati bahawa kesuburan tanah mempengaruhi pertumbuhan mycorrhizae. Apabila unsur Posforus (P) banyak, mycorrhizae adalah kurang 23.Semua mycorrhizae perlukan udara (aerobik) 24.Kepentingan mycorrhizae dalam membantu pertumbuhan pokok;  Meningkatkan penyerapan nutrient  Hasil simbiosis antara fungi dengan akar  Boleh meningkatkan umur akar rerambut dengan melindungi akar-akar tersebut daripada pathogen (serangan penyakit) BIOGEOKIMIA HUTAN (FOREST BIOGEOCHEMISTRY) 1. Kitaran nutrient boleh digambarkan sebagai tempat simpanan dan tempat pengeluaran yang menunjukkan input (simpanan) dan output (pengeluaran) 2. Input nutrien dari atmosfera dan luluhawa batu penting untuk jangkamasa yang panjang, tetapi dalam jangkamasa yang pendek, yang paling penting adalah kitaran nutrient 3. Pembebasan nutrient adalah daripada mikroorganisma 4. Kadar penguraian bahan organik bergantung kepada microbes seperti;  Kualiti kimia  Kecepatan bahan@ sumber tenaga  Aktiviti tersebut (mesofauna dan mikrofauna)  Factor persekitaran 5. Mikroorganisma seperti bacteria dan fungus mengeluarkan enzim untuk mencernakan bahan organik 6. Jika C:N adalah tinggi, bahan tersebut dikatakan mempunyai kandungan polycyclic yang tinggi, mengyebabkan kadar penguraian adalah rendah 7. Tetapi apabila C:N rendah, dikatakan bahan tersebut mempunyai kandungan glukosa dan protein, serta senang untuk diuraikan 8. Kajian tentang kadar penguraian bahan organik mendapati bahawa terdapat satu corak 9. Pada awal peringkat penguraian, kehilangan jisim adalah sangat cepat

10.Kehilangan jisim pada bahan organik yang terurai disebabkan oleh bahan yang senang terurai, gula dan selulosa diuraikan dahulu diikuti oleh lignin dan fenol 11.Persamaan untuk mengira mikroorganisma ialah

Dengan;

W T +1 e t k

= = = = = =

kehilangan

(kadar

penguraian)

oleh

biojisim yang tinggal pada masa penebangan masa membuat kajian masa akan datang log jumlah masa proses penguraian berlaku pemalar

12.Lantai hutan (lapisan FF dan O), mengumpulkan paling banyak bahan orgaink, terutaman paya gambut 13.Di kawasan hutan Tropika, pada satu-satu masa boleh mengumpulkan 5-15 tan/ha bahan organik 14.Apa yang berlaku kepada nutrient sebelum dan selepas diserap oleh akar; •

Nutrient digunakan untuk membina biojisim

•

Mengitar semula daun

•

Larut resap dan jatuh ke lantai hutan

•

Daun dan nutrient yang gugur ke lantai hutan diambil dan diserap oleh pokok

15.Dua genus tanah di kawasan Tropika iaitu Oxisols dan Ultisols adalah kurang kandungan Posforus 16.Pembajaan menggunakan N ataupun P ke atas tanah meningkatkan biojisim sebanyak 50% 17.Fungsi nutrient mempengaruhi pergerakan nutrient dalam tumbuhan;  Kalium adalah enzim pengaktifan Potensi Osmotik  Calsium berfungsi mengikat 2 molekul organik, membina rangka haiwan dan tumbuhan 18.Kemasukan nutrient adalah melalui 3 sumber;

 Udara  Luluhawa (weathering)  Untuk N, adalah daripada bacteria pengikat Nitrogen 19.Di atmosfera mempunyai partikel debu, ion dan gas. Jadi apabila hujan turun, partikel-partikel tersebut akan larut ke dalam air dan masuk ke dalam tanah 20.Sekarang ini, semakin banyak Nitrogen dan Sulfur di atmosfera akibat daripada pencemaran 21.Tumbuhan boleh mempengaruhi kemasukan nutrient. Ia berkaitan dengan interception, troughfall dan stemflow 22.Kemasukan nutrient adalah berbeza mengikut spesies 23.Kehilangan nutrient adalah akibat daripada pembalakan, kebakaran dan gangguan lain yang berlaku 24.Jika lantai hutan terdedah kepada cahaya matahari secara terus, suhu akan meningkat, kelembapan menjadi tinggi, mewujudkan satu keadaan yang sesuai untuk aktiviti mikroorganisma. Jadi, kadar penguraian bahan-bahan organik adalah tinggi 25.Majority biojisim tumbuhan adalah air 26.Jisim tumbuhan kering (90% unsur Carbon dan Oxygen, 6% unsur Hydrogen, 1.5% unsur Nitrogen) 27.Setiap satu elemen nutrient mempunyai kitaran yang berlainan;  Kalium mempunyai kitaran yang paling senang, sebab ia sentiasa di dalam keadaan ionic  Posforus adalah lebih rumit sebab ia wujud di dalam bentuk molekul anion; Phosphate PO43-

KITARAN NITROGEN 1. Nitrogen adalah elemen nutrient yang terhad, walaupun peratusan di udara menunjukkan ia adalah yang terbanyak sekali. Ia perlu diikat oleh mikroorganisma untuk digunakan oleh tumbuhan 2. Nitrogen adalah elemen penting di dalam pembentukan asid amino, protein, enzim dan asid nukleik

3. Dalam foliaj (daun), Nitrogen membentuk enzim rubisco (kumpulan penting didalam klorofil); membantu proses fotosintesis 4. Bagaimanakan kitran Nitrogen bermula??? Nitrogen boleh ditambah ke dalam tanah dalam bentuk organik melalui sampah hutan yang jatuh, akar pokok yang mati dan melalui TROUGHFALL, serta melalui bentuk inorganic, juga memalui TROUGHFALL 5. Di dalam tanah, N2 bertukar kepada bentuk larutan iaitu ammonia (NH3) 6. Pembebasan ammonia daripada Nitrogen organik dipanggil pemineralan secara kasar (gross mineralization), ia adalah proses pengoksidaan glycine untuk membentuk CO2, NH3 dan H2O; hasil pengoksidaan •

Setelah ammonia (NH3) dibebaskan, ia mengambil satu ion H+ untuk membentuk NH4+

7. NH4+ dioksidakan menjadi nitrit, kemudian Nitrat. Proses ini dinamakan “nitrification” 8. Ammonium dan Nitrat boleh dilarutresap oleh air dan hilang di dalam saluran air (larutresap=leaching), tetapi di dalam kuantiti yang kecil 9. Di dalam proses “denitrification”, Nitrat ditukarkan kepada gas Nitro oksida (N2O) ataupun gas nitrogen (N2) 10.Sumber utama nitrogen yang diambil oleh akar pokok adalah daripada pengikatan Nitrogen (satu proses penurunan), iaitu melalui simbiosis bacteria dengan akar pokok yang membentuk nodul 11.Semasa pengikatan Nitrogen, N2 diturunkan kepada NH3, setelah itu, NH3 digunakan oleh tumbuhan di dalam sintesis protein 12.Di dalam proses pembakaran (combustion) dioksidakan menjadi N2 ataupun N2O

Nitrogen,

Nitrogen

akan

13.Kehilangan Nitrogen daripada ekosistem dalam masa setahun adalah memalui proses larut resap (leaching) dan “denitrification” 14.Penghasilan Nitrat di dalam tanah dilakukan oleh 2 kumpulan bacteria; autotrophic dan heretotrophic 15.“Immobilization” adalah istilah yang berlaku kepada tumbuhan yang tidak mendapat sumber N tetapi bekalan tersebut disimpan di dalam badan mikroorganisma (sumber nitrogen diikat di dalam badan mikroorganisma), Nitrogen tidak terdapat di dalam akar

PENGELASAN TANAH HUTAN 1. Pada asalnya, tanah hutan dikelaskan dengan melihat cirri-ciri dirian hutan, iaitu pada setiap tahun diukur;  Kadar pertumbuhan  Ketinggian pokok  Komposisi spesies yang ada  Pokok understory yang terdapat 2. Sekarang, dengan banyak tertubuhnya badan bukan kerajaan (NGO), ia memberi tekanan kepada Negara Tropika yang bergantung kepada hasil kayu. Untuk mengekalkan produktiviti kayu, mereka perlu meningkatkan produktiviti tanah, iaitu dengan memastikan impak hasil pembalakan berada di tahap yang minima (mengurangkan kesan kepada tanah) 3. Penilaian produktiviti boleh dikelaskan kepada 3;  Produktiviti hutan tersebut (pertumbuhan pokok)  Cirri-ciri tanah tersebut (fizikal, kimia, biologi)  Menggabungkan kedua-dua ciri sebelum ini 4. Produktiviti hutan tersebut termasuklah  Site index; mengambil ketinggian pokok dominan, co-dominan dan sebangainya * contoh SITE INDEX;

nilai site index=1.20 > tinggi 30 meter (30 tahun), maka

tanah subur Nilai site index=0.67 > tinggi 20 meter (30 tahun), maka tanah kurang subur

5. Dalam proses membuat pengurusan hutan, dilakukan pengelasan tanah, penilaian, pemetaan dan interpretasi sendiri (apa yang sesuai tumbuh di kawasan hutan tersebut) 6. Buku Field Legend for Soils Surveys oleh Dr. S.Paramenanthan (1977) adalah bertujuan untuk mempiawaikan dan meningkatkan koleksi data survey tanah di Malaysia  Buku tersebut memberi maklumat minima yang diperlukan untuk membuat pengelasan tanah

7. Ciri-ciri yang perlu dilihat di dalam mendefinisikan “Field Legend”  BAHAN INDUK (PARENT MATERIAL) - ciri-ciri bahan induk mempengaruhi ciri-ciri tanah yang ada  KELAS TEKSTUR SUBTANAH;25-50, CLASSES OF SUBSOIL)

50-100cm

(TEXTURAL

- memberitahu tahap kelembapan tanah - memberitahu had hakisan  MORFOLOGI PROFIL (PROFILE DEVELOPMENT) - seperti horizon tanah  WARNA TANAH; pada kedalaman 50cm (SOIL COLOUR) - warna tanah merujuk kepada buku “Munsell Color Chart - value (nilai) menunjukkan keamatan cahaya - chroma menunjukkan kekuatan warna tersebut  KELAS PENGAIRAN (DRAINAGE CLASS) - kecepatan tanah menakung air, pengudaraan, kelembapan, mikroorganisma, suhu; mengekalkan kelembapan tanah supaya pokok boleh hidup  KELAS TEKSTUR DI HORIZON PERMUKAAN (TEXTURAL CLASS OF SURFACE HORIZON) - lapisan ini terdapat banyak nutrient didapati - di lapisan ini selalu berlaku gangguan dan hakisan  RUPA SECARA PEDOLOGI (PEDOLOGICAL FEATURE) - proses pembentukan tanah yang boleh menunjukkan tanda tanah  KELAS KECERUNAN DAN KELUASAN TANAH (SLOPE CLASS AND RELIEF AMPLITUDE) - arah menghadap cahaya matahari

YANG TIMBUL