TOPOGRAPHY

FAKTOR LERENG DAN KEMIRINGAN

(LS)
 TOPOGRAPHY
 Overland flow path length
 Slope lengths for eroding portions of hillslopes
 Steepness
 Hillslope shape
 Hillslope Shape

Convex

Uniform

Concave Complex- Complex-

Convex:concave Concave:convex
 Overland Flow Path Length
 Distance from the origin of overland flow to a
concentrated flow area
 This length used when the analysis requires that
the entire flow path length be considered.
Slope Length for Eroding Portion
of Slope
 Only works for simple slopes
 Traditional definition
 Distance from origin of overland flow to concentrated flow
or to where deposition begins
 Definition is flawed for strips and concave:convex slopes
 Best approach: Use overland flow path length and
examine RUSLE2 segment erosion rate values
Slope Length for Concave Slope

Overland flow path length

Eroding portion slope

length

Deposition
 Rule of Thumb for Deposition Beginning
on Concave Slopes

Average steepness of concave

Example:
portion
Assume average slope of
concave section = 10%
½ of 10% is 5%
Deposition begins at location
where the steepness is 5%

Deposition begins at location where

steepness = ½ average steepness of concave
portion
Deposition begins
Slope Length for Concave:Convex Slope

Overland flow path length and slope length for lower

eroding portion of slope

Slope length for upper eroding portion

of slope

Deposition
 Basic Principles
 Sediment load accumulates along the slope
because of detachment
 Transport capacity function of distance along
slope (runoff), steepness at slope location,
cover-management, storm severity (10 yr 24 hr
precip)
 Deposition occurs where sediment load
becomes greater than transport capacity
 Detachment Proportional to Slope
Length Factor
 Slope length effect
 l= (x/72.6)n
 x = location on slope
 n = slope length exponent
 Slope length exponent
 Related to rill:interrill ratio
 Slope steepness, rill:interrill erodibility, ground cover, soil
biomass, soil consolidation
 Slope length factor varies on a daily basis
 Slope Length Effects
 Slope length effect is greater on slopes where rill
erosion is greater relative to interrill erosion
 Examples:
 Steep slopes
 Soils susceptible to rill erosion
 Soils recently tilled
 Low soil biomass
Detachment Proportional to Slope
Steepness Factor

Not affected by any other variable

4.5
4
3.5
Factor Value

3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0 5 10 15 20 25 30 35
Slope Steepness (%)
Effect of Slope Shape on Erosion

100 ft long, 1% to 19% steepness range

200

150
Erosion rate (t/ac)

100

Concave
50 Convex
Uniform

0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

-50

-100
Segment Along Flow Path
Sifat lereng vs energi penyebab
erosi:
· Kemiringan
· Panjang Lereng
· Bentuk lereng
 Hubungan Erosi dan kemiringan

EaS b

Zing (dalam Baver, 1961) a= 0.065, b= 1.49

à sifat hujan Lal (1979) b= 1.1 – 1.2 Hudson b = 2
à tanaman Djorovic (1978)
· rumput a= 0.75 dan b = 2.788
· weat a= 32 dan b 2.121
· jagung a= 160 dan b= 1.163
 300

250

Runoff / Erosi 200

Runoff
150
Erosi
100

50

0
0 10 20 30 40
Kemiringan (%)

(0.43  0.30s  0.043S ) 2

S
6.574
 Panjang Lereng

l x
L( )
22
x= konstan, 0.5 untuk s>4%, 0.4 unt 4% dan 0.3 <3%
KONSERVASI TANAH
DAN AIR
TANAMAN DAN EROSI
 Pengaruh tanaman thd limpasan
permukaan dan erosi :

Pada kejadian hujan sama :

Kond Lahan : Tertutup tanaman Terbuka
Vol. LP :
Warna:
Erosi :

KESIMPULAN:
 Pengaruh tanaman ( Lanjutan)

Tabel : Pengaruh tanaman terhadap limpasan

permukaan dan erosi
Tanaman limpasan permukaan Erosi
(% hujan ) ton/ha
Tanah terbuka 94,54 30,7
Rumput (blue grass) 0,77 12,0
Kacang 22,90 23,3
Jagung 14,76 29,4
 Pengaruh Tanaman : Mengapa ?
Adanya tanaman menyebabkan :
1. Hujan tidak langsung mengenai permukaan tanah
2. Sebagian hujan ditahan tanaman (intersepsi)
3. Seresah dan akar meningkatkan kekasaran permukaan
4. Seresah dan akar membantu aggregasi, meningkatkan porositas,
infiltrasi, dan kapasitas penyimpanan air

Apa artinya thd proses erosi ?

1. Energi
2. Erodibilitas
 Pengaruh tanaman : Energi
Adanya tanaman menyebabkan :
1. Intersepsi : tdk semua hujan sampai dipermukaan tanah
2. Ketinggian jatuh berkurang
3. Adanya peningkatan kekasaran permukaan menurunkan
kecepatan limpasan permukaan
4. Penuirunan kecepatan limpasan permukaan menyebabkan waktu
infiltrasi lebih lama
5. Peningkatan porositas tanah oleh seresah & akar tanam-an
meningkatkan infiltrasi dan air tersimpan dlm tanah.

Kes.: Energi erosivitas dan limpasan permukaan turun

Tugas : buat ringkasan makalah tentang pengaruh tanaman thdp
intersepsi dan limpasan permukaan
 Pengaruh tanaman : tanah

Adanya tanaman :
1. Seresah dan akar tanaman membantu pembentukan aggregat
tanah
2. Perbaikan struktur tanah akan meningkatkan porositas dan
kemantapan pori

Kes. : tanah lebih tahan thd hancuran air hujan dan

limpasan permukaan (erodibilitas tanah turun)
Tugas : cari makalah dan buat ringkasan tentang pengaruh
tanaman thd erosibilitas tanah, infiltrasi
 Apakah semua tanaman dapat
menurunkan erosi ?
Tanaman dapat menurunkan erosi jika dapat
memenuhi salah satu dari kedua proses tsb.,
yaitu :
1. Dapatkah tanaman menurunkan energi, air hujan
maupun limpasan permukaan
2. Dapatkah tanaman tsb memperbaiki sifat tanah,
terutama agregasi dan porositas ?
Kesimpulan : ?
Tugas : Sebutkan tanaman yg meningkatkan erosi
 Efektivitas Tanaman

Efektifitas tanaman :Kemampuan tanaman

untuk menekan laju erosi, dipengaruhi :
1. Sistim tajuk
2. Tinggi tanaman
3. Kemampuan menghasilkan bahan organik
4. Sistim perakaran
Indek Efektifitas Tanaman (IET) :
 Tanaman dan Air

Pengaruh tanaman terhadap sumber air :

Fakta :
1. Jika ada hutan, terdapat banyak sumber air
2. Begitu hutan habis, hilang pula sumber air
3. Daerah gundul di Malang selatan dan Madura, semula
tdk ada sumber air , setelah dihutankan muncul
sumber air
Kesimpulan : adanya tanaman membantu
konservasi sumberdaya air
Tanaman dan Sumberdaya air (lanjutan)

Apakah semua tanaman berpengaruh positif thd

sumberdaya air ?
Fakta : Di beberapa daerah Jawa Timur dan Jawa
tengah bagian selatan, yg semua banyak sumber air,
setelah hutan alam diganti tanaman tertentu
menyebabkan sumber air hilang
Kesimpulan : tidak semua tanaman dapat
digunakan untuk konservasi air
 Tanaman dan sumberdaya air :

Mengapa beberapa tanaman justru berpengaruh

negatif thd konervasi air ?

Simpanan = masukan – keluaran

masukan : air hujan
Keluaran : 1. Evapotranspirasi
2. Limpasan permukaan
Tugas : Sebutkan tanaman yang merugikan ditinjau dari
konservasi sumberdaya air
 Tanaman dan sumberdaya air( lanjutan)

Hasil penelitian Utomo dkk menunjukkan

bahwa evapotranspirasi dari tanaman pinus
bervariasi disekitar 1500 mm/th.

Tugas : Apa arti hasil penelitian tersebut ditinjau

dari konservasi sumberdaya air
3. Measurement of soil
macroporosity: Methyelen
Blue Technique
 Macropore distribution
1.5 m

Forest Coffee 1 yr Coffee 3 yr

Coffee 7 yr Coffee 10 yr
 Macroporosity
Vertical macropores Horizontal macropores (vertical
(horizontal
PORI maps)
MAKRO HORISONTAL maps)
PORI MAKRO VERTIKAL

16 20

14 18
landuse
12 16
BNT hutan
kopi 1th BNT
10 kopi 3th 14

Jumlah Makropore (%)

Jumlah Makropore (%)

kopi 7th
kopi 10th
8 12

fraction
Macropore fraction

6 10

4
Macropore 8

2 6

0 4

2
10 30 50 70 90 hutan kopi 1th kopi 3th kopi 7th kopi 10tj landslidg
Kedalaman Tanah (cm)
Forest 1 3 7 Landuse
10yr old
Depth of soil layer coffee garden
ROOT DISTRIBUTION
 Earthworm population
0.45 160

Ratio tot. biomass to population, g / indiv.

0.4 140

-2
No anecic + endogeic, indiv m
0.35
Number anecic + 120
0.3 endogeic
100
0.25
80
0.2
60
0.15
40
0.1

0.05 20

0 0
Remnant Multistrata Shaded Monoculture
Forest

Forest: Amynthas gracillis & Peryonix excavatus (bigger size)

Coffee based: Dichogaster bolaui (smaller size)
Improvement of soil macropore
Anecic Endogeic
Outlayer from the forest Linear (Anecic)
Linear (Endogeic)
30
Number of macropore, %

25

20 y = 10.042x + 2.9368
2
R = 0.2741
15

10

5
y = 2.162x + 2.4942
2
R = 0.6722
0
0 1 2 3 4 5 6
Earthworm FW, g per indiv
 0

20
Soil depth, cm

40

60

80

Forest Multistrata
100
0

20
Soil depth, cm

40

60

80

100 Shaded Monoculture

Soil macropore on vertical plane
14
12.3
12
Vertical macropore, %

10

4 3.47 3.6
2.99

0
Remnant Multistrata Shaded Monoculture
Forest
 120 14

Macropore on vertikal
y = 4.1193x + 3.5336
Soil surface cover, %
100 12
R2 = 0.823
80 10 y = 0.7503x - 6.4402

plane, %
8 R2 = 0.7407
60
6
40
4
20 2
0 0
0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25
Litter thickness, mm Littter thickness, mm

6 6

-1
-1

y = 0.1522x + 0.5532

Infiltration, mm min
Infiltration, mm min

5 R2 = 0.4631 5
4 4
3 3
y = 0.2161x + 1.7855
2 2
R2 = 0.7097
1 1
0 0
0 5 10 15 20 25 0 5 10 15
Litter Thickness, mm Macropore on vertical plane, %
 Infiltration Rate under various Coffee-based
Systems
10
Infiltration Rate (cm/min)

6 5.2
4.7
4
2 2.2 1.9
2

0
For MoC C+P C+G MiC
Coffee-based Systems