Model Alometrik Biomassa Puspa (Schima wallichii Korth.) Berdiameter Kecil di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi
MODEL ALOMETRIK BIOMASSA PUSPA
(Schima wallichii Korth.) BERDIAMETER KECIL
DI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT, SUKABUMI
RENDY EKA SAPUTRA
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Model Alometrik
Biomassa Puspa (Schima wallichii Korth.) Berdiameter Kecil di Hutan Pendidikan
Gunung Walat, Sukabumi adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Rendy Eka Saputra
NIM E14090126
ABSTRAK
RENDY EKA SAPUTRA. Model Alometrik Biomassa Puspa (Schima wallichii
Korth.) Berdiameter Kecil di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi.
Dibimbing oleh TATANG TIRYANA.
Salah satu jenis pohon di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) adalah
puspa (Schima wallichii Korth.). Puspa dapat diolah menjadi hasil hutan kayu dan
dapat menyerap emisi karbon dioksida di atmosfer. Tujuan dari penelitian ini
adalah untuk menentukan faktor perluasan biomassa (BEF), faktor konversi dan
perluasan biomassa (BCEF), dan menyusun model alometrik biomassa puspa
berdiameter kecil. Penelitian ini menggunakan metode destructive sampling untuk
mengukur biomassa dari 30 pohon contoh. Rata-rata biomassa puspa pada bagian
batang, cabang, dan daun berturut-turut adalah sebesar 76.13%, 14.34%, dan
9.53%. Nilai rata-rata BEF puspa adalah 1.36, sedangkan nilai rata-rata BCEF
adalah 626.03 kg/m3. Model alometrik biomassa untuk batang, cabang, daun dan
total pohon di atas permukaan tanah adalah Wbatang = 0.128DBH2.244, Wcabang =
0.021DBH2.342, Wdaun = 0.032DBH1.928, dan Wtotal = 0.178DBH2.222.
Kata kunci: BEF, BCEF, biomassa puspa, diameter kecil, model alometrik
ABSTRACT
RENDY EKA SAPUTRA. Allometric Biomass Model for Small Diameter of
Schima (Schima wallichii Korth) at Gunung Walat University Forest, Sukabumi.
Supervised by TATANG TIRYANA.
One of tree species in Gunung Walat University Forest (GWUF) is schima
(Schima wallichii Korth.). Schima can produce timber and absorb carbon dioxide
emission from the atmosfer. The objective of this study was to determine biomass
expansion factor (BEF) and biomass conversion and expansion factor (BCEF) and
to develop allometric biomass model for small diameter of schima. This study
used destructive sampling method to measure biomass of 30 sample trees. The
biomass content of stem, branch, and leaves of schima was 76.13%, 14.34%, and
9.53% respectively. The average BEF value of schima was 1.36, while the
average BCEF value was 626.03 kg/m3. Allometric biomass models for stem,
branch, leaves, and total aboveground biomass of schima were Wstem =
0.128DBH2.244, Wbranch= 0.021DBH2.342, Wleaves = 0.032DBH1.928, and Wtotal =
0.178DBH2.222 respectively.
Keywords: allometric model, BEF, BCEF, schima biomass, small diameter
MODEL ALOMETRIK BIOMASSA PUSPA
(Schima wallichii Korth.) BERDIAMETER KECIL
DI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT, SUKABUMI
RENDY EKA SAPUTRA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Model Alometrik Biomassa Puspa (Schima wallichii Korth.)
Berdiameter Kecil di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi
Nama
: Rendy Eka Saputra
NIM
: E14090126
Disetujui oleh
Dr. Tatang Tiryana, S.Hut, MSc
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. Ahmad Budiaman, MSc, F.Trop
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2013 ini ialah model
alometrik, dengan judul Model Alometrik Biomassa Puspa (Schima wallichii
Korth.) Berdiameter Kecil di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Tatang Tiryana, S.Hut,
MSc selaku pembimbing yang telah memberikan banyak pembelajaran dan ilmu
pengetahuan yang sangat bermanfaat. Di samping itu, penulis juga ingin
menyampaikan terima kasih kepada pihak pengelola Hutan Pendidikan Gunung
Walat Sukabumi yang telah menyediakan tempat dan banyak membantu dalam
pengambilan data. Selanjutnya, terima kasih untuk keluarga Manajemen Hutan 46
atas dukungan, bantuan, dan motivasi. Skripsi ini dipersembahkan kepada ayah,
ibu, adik, dan seluruh keluarga besar yang telah memberikan doa, inspirasi, dan
kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2014
Rendy Eka Saputra
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Puspa (Schima wallichii Korth.)
Pendugaan Biomassa
METODE
Lokasi dan Waktu
Alat dan Bahan
Batasan Penelitian
Pengumpulan Data
Pengukuran Sampel di Laboratorium
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Biomassa Puspa Berdiameter Kecil
Korelasi Antara Peubah Dimensi Puspa dengan Biomassa
Faktor Perluasan Biomassa (BEF) dan Faktor Konversi dan Perluasan
Biomassa (BCEF) Puspa
Model Alometrik Biomassa Puspa
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
viii
viii
viii
1
1
1
1
2
2
2
3
3
3
3
4
5
6
8
8
10
11
12
13
13
14
14
16
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
Berat jenis dan kelas kuat pohon puspa
Jumlah pohon pada masing-masing kelas diameter
Rata-rata biomassa puspa berdasarkan kelas diameter
Matriks koefisien korelasi Pearson antar peubah
Nilai BEF dan BCEF puspa
Model alometrik biomassa pada tiap fraksi puspa dengan peubah DBH,
Dp, serta DBH dan T
2
4
9
10
11
12
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Pemisahan cabang dan daun
Pemisahan batang 1 meter
Penimbangan BBt cabang
Penimbangan BBs cabang
Sampel BBs dalam plastik
Sampel BBs dalam koran
Pengovenan sampel uji
Penimbangan sampel uji
Persentase kandungan biomassa setiap fraksi pohon pada (a) KD 1, (b)
KD 2, (c) KD 3, (d) KD 4, dan (e) KD 5
10 Kurva hubungan antara (a) DBH dan BEF, (b) Dp dan BEF, (c) DBH
dan BCEF, serta (d) Dp dan BCEF
4
4
5
5
5
5
5
6
9
11
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
Analisis Regresi Model WB1
Analisis Regresi Model WC1
Analisis Regresi Model WD1
Analisis Regresi Model WT1
16
17
18
19
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) yang terletak di Kabupaten
Sukabumi dengan ketinggian 460-715 mdpl merupakan hutan yang dikelola oleh
Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Salah satu jenis pohon yang ditanam
di HPGW adalah puspa (Schima wallichii Korth.) dengan potensi sekitar 284.19
m3/ha (Selviana 2012). Pohon puspa tidak hanya memberikan hasil kayu
melainkan juga jasa serapan emisi karbon dioksida (CO2) melalui akumulasi
biomassa dan karbon yang tersimpan dalam setiap komponen pohon.
Pohon-pohon dalam hutan melakukan proses fotosintesis yang melibatkan
air (H2O), karbon dioksida (CO2), dan sinar matahari. H2O dan CO2 diikat dan
diubah menjadi gugus gula/glukosa untuk membentuk biomassa setiap komponen
pohon. Menurut Houghton (2003) yang diacu dalam Singh et al. (2011), biomassa
pada setiap pohon berbeda-beda. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor, antara
lain umur tegakan, spesies, dan topografi. Pendugaan biomassa pada lokasi yang
berbeda tetapi menggunakan model penduga biomassa yang sama akan
mengurangi ketepatan dan keakuratan pendugaan. Oleh karena itu pengukuran
biomassa perlu dilakukan secara spesifik, baik jenis maupun lokasi.
Pendugaan biomassa pohon di atas permukaan tanah (batang, cabang,
ranting, dan daun) dapat dilakukan melalui konversi volume batang pohon dan
penggunaan faktor biomassa, baik faktor perluasan biomassa (Biomass Expansion
Factor, BEF) maupun faktor konversi dan perluasan biomassa (Biomass
Conversion and Expansion Factor, BCEF). Penelitian untuk menentukan nilai
BEF dan BCEF serta menyusun model alometrik biomassa pohon puspa di
HPGW perlu dilakukan karena selama ini belum ada informasi mengenai hal
tersebut, khususnya untuk pohon-pohon puspa berdiameter kecil.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan faktor perluasan
biomassa (Biomass Expansion Factor, BEF), faktor konversi dan perluasan
biomassa (Biomass Conversion and Expansion Factor, BCEF), dan menyusun
model alometrik biomassa pohon puspa berdiameter kecil (≤10 cm) di HPGW.
Manfaat Penelitian
Faktor perluasan biomassa (Biomass Expansion Factor, BEF), faktor
konversi dan perluasan biomassa (Biomass Conversion and Expansion Factor,
BCEF), dan model alometrik biomassa pohon puspa dari hasil penelitian ini dapat
digunakan untuk menduga potensi biomassa dan serapan CO2 pada tegakan puspa
muda (≤10 cm) di HPGW.
2
TINJAUAN PUSTAKA
Puspa (Schima wallichii Korth.)
Puspa dengan nama botani Schima wallichii Korth. tergolong kedalam
family theaceae. Jenis ini dapat tumbuh dengan baik pada tanah kering. Puspa
memerlukan iklim basah sampai agak kering dengan tipe curah hujan A - C, pada
dataran rendah sampai di daerah pegunungan dengan ketinggian sampai 1000
meter diatas permukaan laut. Penyebarannya dapat dijumpai di Aceh, Sumatra
Utara, Sumatra Barat, Sumatra Selatan, Bengkulu, Lampung, Seluruh Jawa,
Kalimatan tengah, Kalimantan Selatan, Kalimantan Timur (Buharman et al. 2011).
Puspa memiliki tinggi pohon mencapai 40 m dengan panjang bebas cabang
sampai 25 m, diameter sampai 250 cm, dan tidak berbanir. Kulit luar berwarna
merah muda, merah tua sampai hitam, beralur dangkal dan mengelupas, kulit
hidup tebalnya sampai 15 mm berwarna merah dan di dalamnya terdapat miang
yang gatal. Ciri umum dari puspa adalah pada kayu teras berwarna coklat-merah
atau coklat-kelabu. Kayu gubal berwarna lebih muda dan tidak mempunyai batas
yang jelas dengan kayu teras (Martawijaya et al. 1989). Puspa memiliki berat
jenis dan kelas kuat seperti tercantum pada Tabel 1:
Tabel 1 Berat jenis dan kelas kuat pohon puspa
Jenis
Schima wallichii ssp. bancana
Schima wallichii ssp. crenata
Schima wallichii ssp. noronhae
Schima wallichii ssp. oblata
Berat jenis
0,69 (0,62-0,79)
0,66 (0,56-0,83)
0,62 (0,45-0,72)
0,71 (0,61-0,92)
Kelas kuat
II
II
II
II
Secara umum puspa tergolong ke dalam kelas awet III. Pengeringan dalam
dapur pengering harus dilakukan dengan hati-hati, karena mudah mengalami cacat
dan cenderung untuk “collapse” (Martawijaya et al. 1989).
Pendugaan Biomassa
Brown (1997) mendefinisikan biomassa sebagai jumlah total berat kering
bahan-bahan organik hidup yang terdapat di atas dan juga di bawah permukaan
tanah dan dinyatakan dalam ton per unit area. Biomassa di atas permukaan tanah
adalah berat bahan organik per unit area pada waktu tertentu yang dihubungkan ke
suatu fungsi sistem produktivitas, umur tegakan, dan distribusi organik. Kusmana
(1992) menyebutkan beberapa faktor yang dapat memengaruhi besarnya stok
biomassa dalam hutan, antara lain perbedaan iklim, umur, kerapaan tegakan,
komposisi, dan struktur tegakan juga kualitas tumbuh.
Untuk menduga besarnya stok biomassa suatu pohon ataupun tegakan dapat
digunakan berbagai macam metode baik secara langsung maupun tidak langsung.
Ojo (2003) menyebutkan bahwa metode langsung dapat dilakukan melalui
pemanenan (destruktif) berdasarkan individu tanaman, pemanenan kuadrat, dan
individu pohon yang mempunyai luas bidang dasar rata-rata. Metode pemanenan
3
individu tanaman biasanya digunakan pada tingkat kerapatan tumbuhan yang
cukup rendah dan komunitas tumbuhan dengan jenis sedikit. Metode pemanenan
kuadrat mengharuskan memanen semua individu pohon dalam satu unit contoh.
Metode pemanenan individu pohon yang mempunyai luas bidang dasar rata-rata
biasa diterapkan pada tegakan seragam.
Sedangkan metode pendugaan secara tidak langsung seperti yang disebutkan
dalam Tiryana (2005) dapat melalui beberapa metode sebagai berikut:
1. Penggunaan faktor konversi biomassa, atau yang dikenal sebagai Biomass
Expansion Factor (BEF). Dalam metode ini, biomassa pohon diperoleh dari
hasil konversi volume pohon ke dalam beratnya dengan menggunakan nilai
kerapatan kayu dan mengalikannya dengan nilai BEF.
2. Penerapan persamaan alometrik, yang memungkinkan biomassa pohon
diduga secara langsung dari dimensi pohon yang mudah diukur seperti
diameter batang dan tinggi pohon.
Metode lain untuk mengestimasi besarnya biomassa dalam suatu tegakan
hutan juga dapat menggunakan faktor konversi dan perluasan biomassa (biomass
conversion and expansion factor, BCEF).
METODE
Lokasi dan Waktu
Pengumpulan data dilakukan di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW)
Kabupaten Sukabumi, Jawa Barat, sedangkan pengolahan data dilakukan di
Fakultas Kehutanan IPB. Pengumpulan dan pengolahan data tersebut
dilaksanakan pada bulan Maret hingga Oktober 2013.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pita ukur, meteran,
tambang (20 m), golok, cangkul, gergaji, tally sheet, alat tulis (pensil, penghapus,
spidol), stapler, kalkulator, kantong plastik (ukuran sedang dan besar), terpal,
trash bag, GPS (Global Position System), timbangan gantung 100 kg, timbangan
duduk 5 kg, dan kertas koran. Pengolahan data menggunakan Software Microsoft
Word, Microsoft Excel, dan Minitab14. Sedangkan bahan yang digunakan adalah
pohon puspa sebanyak 30 pohon di HPGW.
Batasan Penelitian
Penelitian ini difokuskan pada jenis puspa berdiameter ≤10 cm. Hal ini
sesuai dengan kebijakan zero cutting policy yang diterapkan pengelola HPGW
untuk meminimalisir kerusakan ekosistem. Selain itu, pengukuran biomassa hanya
dilakukan di bagian atas permukaan tanah berupa batang, cabang, dan daun pada
masing-masing pohon contoh.
4
Pengumpulan Data
Metode yang digunakan untuk memperoleh data biomassa puspa
berdiameter kecil adalah destructive sampling, yaitu dengan memanen 30 pohon
puspa contoh di HPGW. Pohon contoh dibagi menjadi 5 kelas diameter, yang
terdiri dari 5-7 pohon contoh untuk setiap kelas diameter. MacDicken (1997)
menjelaskan bahwa tabel biomassa dapat disusun minimal menggunakan 30
pohon contoh terpilih untuk tiap spesies, bahkan untuk tujuan tertentu 12 pohon
saja sudah memadai. Sebaran jumlah pohon contoh pada tiap kelas diameter dapat
dilihat di dalam Tabel 2.
Tabel 2 Jumlah pohon pada masing-masing kelas diameter
Kelas diameter (cm)
0.1 – 2.0
2.1 – 4.0
4.1 – 6.0
6.1 – 8.0
8.1 – 10.0
Jumlah
Jumlah pohon
6
5
8
6
5
30
Pohon-pohon contoh dipilih secara purpossive (terarah) dengan kriteria:
berdiameter kecil (≤10 cm), tumbuh normal dan bebas dari cacat, serta mewakili
ketersebaran kelas diameter. Pada setiap pohon contoh dilakukan pengukuran
diameter setinggi dada (diameter at breast height, DBH) pada ketinggian 1.3 m
dan diameter pangkal batang (Dp) di atas permukaan tanah. Tinggi total (T) diukur
setelah pohon tersebut rebah, dengan asumsi pohon tersebut berdiri tegak, untuk
memperoleh data tinggi pohon yang lebih teliti.
Gambar 1 Pemisahan cabang dan daun
Gambar 2 Pemisahan batang 1 meter
Penebangan dilakukan pada pangkal batang di atas pemukaan tanah hingga
pohon tersebut rebah. Untuk mempermudah pengukuran biomassa, cabang dan
daun dipisahkan terlebih dahulu (Gambar 1). Pengukuran volume batang utama
dilakukan dengan cara membagi batang utama ke dalam beberapa seksi batang
dengan interval 1 meter, kemudian mengukur diameter pangkal (Dsp), diameter
ujung (Dsu), dan panjang tiap seksi (Ps) (Gambar 2).
5
Gambar 3 Penimbangan BBt cabang
Gambar 4 Penimbangan BBs cabang
Sampel uji untuk analisis di laboratorium diambil dari fraksi-fraksi pohon
yang telah ditimbang berat basah totalnya (BBt), yaitu fraksi batang, fraksi
cabang, dan fraksi daun (Gambar 3). Untuk fraksi ranting digabung dengan fraksi
cabang karena beberapa pohon sampel belum memiliki ranting. Sampel batang
dan cabang masing-masing diambil sebanyak ±300 gram bersih tanpa tercampur
fraksi lainnya. Sampel daun diambil secara acak sebanyak ±300 gram bersih tanpa
kotoran. Hal ini dilakukan agar ada keterwakilan antar bagian, baik daun yang tua
maupun yang muda. Semua sampel ditimbang dalam satuan gram sebagai berat
basah sampel (BBs) (Gambar 4). Sampel yang telah ditimbang kemudian disimpan
dalam plastik yang telah diberi lubang untuk mempercepat penguapan (Gambar 5).
Kegiatan penimbangan dilakukan sesegera mungkin agar berat basah pohon
contoh tidak berubah dari yang seharusnya.
Gambar 5 Sampel BBs dalam plastik
Gambar 6 Sampel BBs dalam koran
Pengukuran Sampel di Laboratorium
Pengukuran berat kering diawali dengan membungkus sampel uji dengan
kertas koran yang telah diberi lubang (Gambar 6). Lubang tersebut berguna untuk
memberi sirkulasi udara panas pada saat pengovenan berlangsung. Berbeda
dengan daun, pada fraksi batang dan cabang dilakukan pencacahan menjadi
ukuran yang lebih kecil agar air dalam rongga kayu dapat keluar dengan mudah.
Untuk mengetahui berat kering sampel (BKs), sampel 300 gram yang telah
diambil dari masing-masing fraksi (batang, cabang, dan daun) dioven selama 2 x
24 jam dengan suhu 103°C ± 2°C hingga mencapai berat kering tanur (Gambar 7).
Sampel disusun menumpuk dengan memberi ruang longgar agar pengeringan
6
dapat maksimal. Sampel yang telah kering diistirahatkan terlebih dahulu untuk
mengurangi panas yang dapat mempengaruhi hasil penimbangan. Sampel yang
sudah dingin ditimbang untuk mendapatkan berat kering sampel (Gambar 8).
Gambar 7 Pengovenan sampel uji
Gambar 8 Penimbangan sampel uji
Analisis Data
Hasil pengukuran di lapangan dan laboratorium selanjutnya diolah untuk
menentukan volume pohon, biomassa dari masing-masing pohon contoh, BEF,
BCEF, serta untuk menyusun model alometrik biomassa. Tahapan analisis data
tersebut dijelaskan sebagai berikut:
1.
Perhitungan Volume Pohon
Volume pohon dihitung dengan menjumlahkan volume masing-masing
seksi batang, sedangkan volume tiap seksi dihitung dengan rumus Smalian
(Tiryana dan Muhdin 2012):
V = V1 + V2 + V3 + ... + Vs
(1)
Vs = 1⁄2 (Bp + Bu) x Ps
(2)
Keterangan:
V = volume pohon (m3)
Vs = volume pohon (m3)
Ps = panjang seksi batang (m)
Bp = luas bidang dasar pangkal batang (m2)
Bu = luas bidang dasar ujung batang (m2)
2.
Perhitungan Biomassa Pohon
Biomassa di atas permukaan tanah dihitung dengan menjumlahkan
biomassa keseluruhan fraksi, yaitu biomassa batang (WB), biomassa cabang (WC),
dan biomassa daun (WD). Biomassa di atas permukaan tanah dihitung dengan
rumus (Tiryana dan Muhdin 2012):
Wj = BKt =
BKs
BBs
x BBt
Keterangan:
Wj = biomassa setiap fraksi atau total pohon (kg)
BKt = berat kering total (kg)
BBs = berat basah sampel (kg)
BKs = berat kering sampel (kg)
BBt = berat basah total (kg)
(3)
7
3.
Penentuan Faktor Perluasan Biomassa (BEF)
Pendugaan biomassa dapat dilakukan dengan beberapa metode, diantaranya
dengan menggunakan faktor perluasan biomassa (Biomass Expansion Factor,
BEF). Faktor perluasan biomassa (BEF) didefinisikan sebagai rasio/perbandingan
antara biomassa total di atas permukaan tanah dengan biomassa batang pohon
(Sanquetta 2011). Mengacu pada Sanquetta et al. (2011), BEF dihitung dengan
rumus:
BEFi =
WTi
WBi
(4)
Keterangan:
BEFi = biomass expansion factor pada pohon ke-i
WTi = biomassa total di atas permukaan tanah pada pohon ke-i (kg)
WBi = biomassa batang pada pohon ke-i (kg)
4.
Penentuan Faktor Konversi dan Perluasan Biomassa (BCEF)
Faktor konversi dan perluasan Biomassa (BCEF) adalah faktor yang
mengkonversi volume batang menjadi berat kering batang (faktor konversi) dan
selanjutnya memperluas biomassa batang tersebut menjadi biomassa keseluruhan
pohon. Dengan kata lain, BCEF merupakan faktor yang mengkonversi volume
menjadi biomassa keseluruhan pohon (Dutca et al. 2010). BCEF dihitung dengan
rumus sebagai berikut (Dutca et al. 2010):
BCEFi =
WTi
Vi
(5)
Keterangan:
BCEFi = biomass conversion and expansion factor pada pohon ke-i (kg/m3)
Wi
= biomassa total di atas permukaan tanah pada pohon ke-i (kg)
Vi
= volume pada pohon ke-i (m3)
5.
Penyusunan Model Alometrik Biomassa
Model alometrik biomassa puspa disusun untuk setiap fraksi biomassa
pohon, yaitu biomassa batang, biomassa cabang, biomassa daun, dan total
biomassa di atas permukaan tanah. Penyusunan model alometrik dilakukan
dengan menggunakan satu peubah bebas (diameter pohon) dan dua peubah bebas
(diameter dan tinggi total) dengan rumus sebagai berikut (Brown 1997):
Wj1 = aDBHb
(6)
Wj2 = aDpb
(7)
Wj3 = aDBHb � �
(8)
Keterangan:
Wj
= biomassa setiap fraksi atau total pohon (kg)
DBH = diameter setinggi dada (cm)
Dp
= diameter pangkal (cm)
T
= tinggi total (m)
a, b, c = koefisien regresi
8
Nilai koefisien (a, b, dan c) ditentukan melalui analisis regresi
menggunakan software Minitab14, dimana model-model non-linear tersebut
ditransformasi terlebih dahulu ke dalam bentuk linear sebagai berikut:
ln Wj1 = ln a + b ln(DBH)
(9)
ln Wj2 = ln a + b ln(Dp)
(10)
ln Wj3 = ln a + b ln DBH + c ln(T)
(11)
Model-model tersebut perlu dikoreksi terlebih dahulu agar tidak terjadi bias
dan kesalahan sistematis akibat transformasi balik nilai-nilai logaritma dari model
non-linear menjadi model linear. Oleh karena itu, nilai dugaan biomassa (Wj) dari
model yang telah disusun harus dikalikan dengan faktor koreksi (Correction
Factor, CF) yang dihitung menggunakan rumus (Tiryana dan Muhdin 2012):
CF= exp ( SEE2 ⁄ 2)
(12)
Keterangan:
CF = faktor koreksi
SEE = standard error of estimate
Pemilihan model alometrik dilakukan berdasarkan uji keberartian model,
nilai simpangan baku (s), koefisien determinasi (R2), dan koefisien determinasi
terkoreksi (R2adj). Model alometrik yang yang baik harus memiliki peubah bebas
yang berperan nyata (P-value
(Schima wallichii Korth.) BERDIAMETER KECIL
DI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT, SUKABUMI
RENDY EKA SAPUTRA
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Model Alometrik
Biomassa Puspa (Schima wallichii Korth.) Berdiameter Kecil di Hutan Pendidikan
Gunung Walat, Sukabumi adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Rendy Eka Saputra
NIM E14090126
ABSTRAK
RENDY EKA SAPUTRA. Model Alometrik Biomassa Puspa (Schima wallichii
Korth.) Berdiameter Kecil di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi.
Dibimbing oleh TATANG TIRYANA.
Salah satu jenis pohon di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) adalah
puspa (Schima wallichii Korth.). Puspa dapat diolah menjadi hasil hutan kayu dan
dapat menyerap emisi karbon dioksida di atmosfer. Tujuan dari penelitian ini
adalah untuk menentukan faktor perluasan biomassa (BEF), faktor konversi dan
perluasan biomassa (BCEF), dan menyusun model alometrik biomassa puspa
berdiameter kecil. Penelitian ini menggunakan metode destructive sampling untuk
mengukur biomassa dari 30 pohon contoh. Rata-rata biomassa puspa pada bagian
batang, cabang, dan daun berturut-turut adalah sebesar 76.13%, 14.34%, dan
9.53%. Nilai rata-rata BEF puspa adalah 1.36, sedangkan nilai rata-rata BCEF
adalah 626.03 kg/m3. Model alometrik biomassa untuk batang, cabang, daun dan
total pohon di atas permukaan tanah adalah Wbatang = 0.128DBH2.244, Wcabang =
0.021DBH2.342, Wdaun = 0.032DBH1.928, dan Wtotal = 0.178DBH2.222.
Kata kunci: BEF, BCEF, biomassa puspa, diameter kecil, model alometrik
ABSTRACT
RENDY EKA SAPUTRA. Allometric Biomass Model for Small Diameter of
Schima (Schima wallichii Korth) at Gunung Walat University Forest, Sukabumi.
Supervised by TATANG TIRYANA.
One of tree species in Gunung Walat University Forest (GWUF) is schima
(Schima wallichii Korth.). Schima can produce timber and absorb carbon dioxide
emission from the atmosfer. The objective of this study was to determine biomass
expansion factor (BEF) and biomass conversion and expansion factor (BCEF) and
to develop allometric biomass model for small diameter of schima. This study
used destructive sampling method to measure biomass of 30 sample trees. The
biomass content of stem, branch, and leaves of schima was 76.13%, 14.34%, and
9.53% respectively. The average BEF value of schima was 1.36, while the
average BCEF value was 626.03 kg/m3. Allometric biomass models for stem,
branch, leaves, and total aboveground biomass of schima were Wstem =
0.128DBH2.244, Wbranch= 0.021DBH2.342, Wleaves = 0.032DBH1.928, and Wtotal =
0.178DBH2.222 respectively.
Keywords: allometric model, BEF, BCEF, schima biomass, small diameter
MODEL ALOMETRIK BIOMASSA PUSPA
(Schima wallichii Korth.) BERDIAMETER KECIL
DI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT, SUKABUMI
RENDY EKA SAPUTRA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Model Alometrik Biomassa Puspa (Schima wallichii Korth.)
Berdiameter Kecil di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi
Nama
: Rendy Eka Saputra
NIM
: E14090126
Disetujui oleh
Dr. Tatang Tiryana, S.Hut, MSc
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. Ahmad Budiaman, MSc, F.Trop
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2013 ini ialah model
alometrik, dengan judul Model Alometrik Biomassa Puspa (Schima wallichii
Korth.) Berdiameter Kecil di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Tatang Tiryana, S.Hut,
MSc selaku pembimbing yang telah memberikan banyak pembelajaran dan ilmu
pengetahuan yang sangat bermanfaat. Di samping itu, penulis juga ingin
menyampaikan terima kasih kepada pihak pengelola Hutan Pendidikan Gunung
Walat Sukabumi yang telah menyediakan tempat dan banyak membantu dalam
pengambilan data. Selanjutnya, terima kasih untuk keluarga Manajemen Hutan 46
atas dukungan, bantuan, dan motivasi. Skripsi ini dipersembahkan kepada ayah,
ibu, adik, dan seluruh keluarga besar yang telah memberikan doa, inspirasi, dan
kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2014
Rendy Eka Saputra
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Puspa (Schima wallichii Korth.)
Pendugaan Biomassa
METODE
Lokasi dan Waktu
Alat dan Bahan
Batasan Penelitian
Pengumpulan Data
Pengukuran Sampel di Laboratorium
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Biomassa Puspa Berdiameter Kecil
Korelasi Antara Peubah Dimensi Puspa dengan Biomassa
Faktor Perluasan Biomassa (BEF) dan Faktor Konversi dan Perluasan
Biomassa (BCEF) Puspa
Model Alometrik Biomassa Puspa
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
viii
viii
viii
1
1
1
1
2
2
2
3
3
3
3
4
5
6
8
8
10
11
12
13
13
14
14
16
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
Berat jenis dan kelas kuat pohon puspa
Jumlah pohon pada masing-masing kelas diameter
Rata-rata biomassa puspa berdasarkan kelas diameter
Matriks koefisien korelasi Pearson antar peubah
Nilai BEF dan BCEF puspa
Model alometrik biomassa pada tiap fraksi puspa dengan peubah DBH,
Dp, serta DBH dan T
2
4
9
10
11
12
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Pemisahan cabang dan daun
Pemisahan batang 1 meter
Penimbangan BBt cabang
Penimbangan BBs cabang
Sampel BBs dalam plastik
Sampel BBs dalam koran
Pengovenan sampel uji
Penimbangan sampel uji
Persentase kandungan biomassa setiap fraksi pohon pada (a) KD 1, (b)
KD 2, (c) KD 3, (d) KD 4, dan (e) KD 5
10 Kurva hubungan antara (a) DBH dan BEF, (b) Dp dan BEF, (c) DBH
dan BCEF, serta (d) Dp dan BCEF
4
4
5
5
5
5
5
6
9
11
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
Analisis Regresi Model WB1
Analisis Regresi Model WC1
Analisis Regresi Model WD1
Analisis Regresi Model WT1
16
17
18
19
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) yang terletak di Kabupaten
Sukabumi dengan ketinggian 460-715 mdpl merupakan hutan yang dikelola oleh
Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Salah satu jenis pohon yang ditanam
di HPGW adalah puspa (Schima wallichii Korth.) dengan potensi sekitar 284.19
m3/ha (Selviana 2012). Pohon puspa tidak hanya memberikan hasil kayu
melainkan juga jasa serapan emisi karbon dioksida (CO2) melalui akumulasi
biomassa dan karbon yang tersimpan dalam setiap komponen pohon.
Pohon-pohon dalam hutan melakukan proses fotosintesis yang melibatkan
air (H2O), karbon dioksida (CO2), dan sinar matahari. H2O dan CO2 diikat dan
diubah menjadi gugus gula/glukosa untuk membentuk biomassa setiap komponen
pohon. Menurut Houghton (2003) yang diacu dalam Singh et al. (2011), biomassa
pada setiap pohon berbeda-beda. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor, antara
lain umur tegakan, spesies, dan topografi. Pendugaan biomassa pada lokasi yang
berbeda tetapi menggunakan model penduga biomassa yang sama akan
mengurangi ketepatan dan keakuratan pendugaan. Oleh karena itu pengukuran
biomassa perlu dilakukan secara spesifik, baik jenis maupun lokasi.
Pendugaan biomassa pohon di atas permukaan tanah (batang, cabang,
ranting, dan daun) dapat dilakukan melalui konversi volume batang pohon dan
penggunaan faktor biomassa, baik faktor perluasan biomassa (Biomass Expansion
Factor, BEF) maupun faktor konversi dan perluasan biomassa (Biomass
Conversion and Expansion Factor, BCEF). Penelitian untuk menentukan nilai
BEF dan BCEF serta menyusun model alometrik biomassa pohon puspa di
HPGW perlu dilakukan karena selama ini belum ada informasi mengenai hal
tersebut, khususnya untuk pohon-pohon puspa berdiameter kecil.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan faktor perluasan
biomassa (Biomass Expansion Factor, BEF), faktor konversi dan perluasan
biomassa (Biomass Conversion and Expansion Factor, BCEF), dan menyusun
model alometrik biomassa pohon puspa berdiameter kecil (≤10 cm) di HPGW.
Manfaat Penelitian
Faktor perluasan biomassa (Biomass Expansion Factor, BEF), faktor
konversi dan perluasan biomassa (Biomass Conversion and Expansion Factor,
BCEF), dan model alometrik biomassa pohon puspa dari hasil penelitian ini dapat
digunakan untuk menduga potensi biomassa dan serapan CO2 pada tegakan puspa
muda (≤10 cm) di HPGW.
2
TINJAUAN PUSTAKA
Puspa (Schima wallichii Korth.)
Puspa dengan nama botani Schima wallichii Korth. tergolong kedalam
family theaceae. Jenis ini dapat tumbuh dengan baik pada tanah kering. Puspa
memerlukan iklim basah sampai agak kering dengan tipe curah hujan A - C, pada
dataran rendah sampai di daerah pegunungan dengan ketinggian sampai 1000
meter diatas permukaan laut. Penyebarannya dapat dijumpai di Aceh, Sumatra
Utara, Sumatra Barat, Sumatra Selatan, Bengkulu, Lampung, Seluruh Jawa,
Kalimatan tengah, Kalimantan Selatan, Kalimantan Timur (Buharman et al. 2011).
Puspa memiliki tinggi pohon mencapai 40 m dengan panjang bebas cabang
sampai 25 m, diameter sampai 250 cm, dan tidak berbanir. Kulit luar berwarna
merah muda, merah tua sampai hitam, beralur dangkal dan mengelupas, kulit
hidup tebalnya sampai 15 mm berwarna merah dan di dalamnya terdapat miang
yang gatal. Ciri umum dari puspa adalah pada kayu teras berwarna coklat-merah
atau coklat-kelabu. Kayu gubal berwarna lebih muda dan tidak mempunyai batas
yang jelas dengan kayu teras (Martawijaya et al. 1989). Puspa memiliki berat
jenis dan kelas kuat seperti tercantum pada Tabel 1:
Tabel 1 Berat jenis dan kelas kuat pohon puspa
Jenis
Schima wallichii ssp. bancana
Schima wallichii ssp. crenata
Schima wallichii ssp. noronhae
Schima wallichii ssp. oblata
Berat jenis
0,69 (0,62-0,79)
0,66 (0,56-0,83)
0,62 (0,45-0,72)
0,71 (0,61-0,92)
Kelas kuat
II
II
II
II
Secara umum puspa tergolong ke dalam kelas awet III. Pengeringan dalam
dapur pengering harus dilakukan dengan hati-hati, karena mudah mengalami cacat
dan cenderung untuk “collapse” (Martawijaya et al. 1989).
Pendugaan Biomassa
Brown (1997) mendefinisikan biomassa sebagai jumlah total berat kering
bahan-bahan organik hidup yang terdapat di atas dan juga di bawah permukaan
tanah dan dinyatakan dalam ton per unit area. Biomassa di atas permukaan tanah
adalah berat bahan organik per unit area pada waktu tertentu yang dihubungkan ke
suatu fungsi sistem produktivitas, umur tegakan, dan distribusi organik. Kusmana
(1992) menyebutkan beberapa faktor yang dapat memengaruhi besarnya stok
biomassa dalam hutan, antara lain perbedaan iklim, umur, kerapaan tegakan,
komposisi, dan struktur tegakan juga kualitas tumbuh.
Untuk menduga besarnya stok biomassa suatu pohon ataupun tegakan dapat
digunakan berbagai macam metode baik secara langsung maupun tidak langsung.
Ojo (2003) menyebutkan bahwa metode langsung dapat dilakukan melalui
pemanenan (destruktif) berdasarkan individu tanaman, pemanenan kuadrat, dan
individu pohon yang mempunyai luas bidang dasar rata-rata. Metode pemanenan
3
individu tanaman biasanya digunakan pada tingkat kerapatan tumbuhan yang
cukup rendah dan komunitas tumbuhan dengan jenis sedikit. Metode pemanenan
kuadrat mengharuskan memanen semua individu pohon dalam satu unit contoh.
Metode pemanenan individu pohon yang mempunyai luas bidang dasar rata-rata
biasa diterapkan pada tegakan seragam.
Sedangkan metode pendugaan secara tidak langsung seperti yang disebutkan
dalam Tiryana (2005) dapat melalui beberapa metode sebagai berikut:
1. Penggunaan faktor konversi biomassa, atau yang dikenal sebagai Biomass
Expansion Factor (BEF). Dalam metode ini, biomassa pohon diperoleh dari
hasil konversi volume pohon ke dalam beratnya dengan menggunakan nilai
kerapatan kayu dan mengalikannya dengan nilai BEF.
2. Penerapan persamaan alometrik, yang memungkinkan biomassa pohon
diduga secara langsung dari dimensi pohon yang mudah diukur seperti
diameter batang dan tinggi pohon.
Metode lain untuk mengestimasi besarnya biomassa dalam suatu tegakan
hutan juga dapat menggunakan faktor konversi dan perluasan biomassa (biomass
conversion and expansion factor, BCEF).
METODE
Lokasi dan Waktu
Pengumpulan data dilakukan di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW)
Kabupaten Sukabumi, Jawa Barat, sedangkan pengolahan data dilakukan di
Fakultas Kehutanan IPB. Pengumpulan dan pengolahan data tersebut
dilaksanakan pada bulan Maret hingga Oktober 2013.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pita ukur, meteran,
tambang (20 m), golok, cangkul, gergaji, tally sheet, alat tulis (pensil, penghapus,
spidol), stapler, kalkulator, kantong plastik (ukuran sedang dan besar), terpal,
trash bag, GPS (Global Position System), timbangan gantung 100 kg, timbangan
duduk 5 kg, dan kertas koran. Pengolahan data menggunakan Software Microsoft
Word, Microsoft Excel, dan Minitab14. Sedangkan bahan yang digunakan adalah
pohon puspa sebanyak 30 pohon di HPGW.
Batasan Penelitian
Penelitian ini difokuskan pada jenis puspa berdiameter ≤10 cm. Hal ini
sesuai dengan kebijakan zero cutting policy yang diterapkan pengelola HPGW
untuk meminimalisir kerusakan ekosistem. Selain itu, pengukuran biomassa hanya
dilakukan di bagian atas permukaan tanah berupa batang, cabang, dan daun pada
masing-masing pohon contoh.
4
Pengumpulan Data
Metode yang digunakan untuk memperoleh data biomassa puspa
berdiameter kecil adalah destructive sampling, yaitu dengan memanen 30 pohon
puspa contoh di HPGW. Pohon contoh dibagi menjadi 5 kelas diameter, yang
terdiri dari 5-7 pohon contoh untuk setiap kelas diameter. MacDicken (1997)
menjelaskan bahwa tabel biomassa dapat disusun minimal menggunakan 30
pohon contoh terpilih untuk tiap spesies, bahkan untuk tujuan tertentu 12 pohon
saja sudah memadai. Sebaran jumlah pohon contoh pada tiap kelas diameter dapat
dilihat di dalam Tabel 2.
Tabel 2 Jumlah pohon pada masing-masing kelas diameter
Kelas diameter (cm)
0.1 – 2.0
2.1 – 4.0
4.1 – 6.0
6.1 – 8.0
8.1 – 10.0
Jumlah
Jumlah pohon
6
5
8
6
5
30
Pohon-pohon contoh dipilih secara purpossive (terarah) dengan kriteria:
berdiameter kecil (≤10 cm), tumbuh normal dan bebas dari cacat, serta mewakili
ketersebaran kelas diameter. Pada setiap pohon contoh dilakukan pengukuran
diameter setinggi dada (diameter at breast height, DBH) pada ketinggian 1.3 m
dan diameter pangkal batang (Dp) di atas permukaan tanah. Tinggi total (T) diukur
setelah pohon tersebut rebah, dengan asumsi pohon tersebut berdiri tegak, untuk
memperoleh data tinggi pohon yang lebih teliti.
Gambar 1 Pemisahan cabang dan daun
Gambar 2 Pemisahan batang 1 meter
Penebangan dilakukan pada pangkal batang di atas pemukaan tanah hingga
pohon tersebut rebah. Untuk mempermudah pengukuran biomassa, cabang dan
daun dipisahkan terlebih dahulu (Gambar 1). Pengukuran volume batang utama
dilakukan dengan cara membagi batang utama ke dalam beberapa seksi batang
dengan interval 1 meter, kemudian mengukur diameter pangkal (Dsp), diameter
ujung (Dsu), dan panjang tiap seksi (Ps) (Gambar 2).
5
Gambar 3 Penimbangan BBt cabang
Gambar 4 Penimbangan BBs cabang
Sampel uji untuk analisis di laboratorium diambil dari fraksi-fraksi pohon
yang telah ditimbang berat basah totalnya (BBt), yaitu fraksi batang, fraksi
cabang, dan fraksi daun (Gambar 3). Untuk fraksi ranting digabung dengan fraksi
cabang karena beberapa pohon sampel belum memiliki ranting. Sampel batang
dan cabang masing-masing diambil sebanyak ±300 gram bersih tanpa tercampur
fraksi lainnya. Sampel daun diambil secara acak sebanyak ±300 gram bersih tanpa
kotoran. Hal ini dilakukan agar ada keterwakilan antar bagian, baik daun yang tua
maupun yang muda. Semua sampel ditimbang dalam satuan gram sebagai berat
basah sampel (BBs) (Gambar 4). Sampel yang telah ditimbang kemudian disimpan
dalam plastik yang telah diberi lubang untuk mempercepat penguapan (Gambar 5).
Kegiatan penimbangan dilakukan sesegera mungkin agar berat basah pohon
contoh tidak berubah dari yang seharusnya.
Gambar 5 Sampel BBs dalam plastik
Gambar 6 Sampel BBs dalam koran
Pengukuran Sampel di Laboratorium
Pengukuran berat kering diawali dengan membungkus sampel uji dengan
kertas koran yang telah diberi lubang (Gambar 6). Lubang tersebut berguna untuk
memberi sirkulasi udara panas pada saat pengovenan berlangsung. Berbeda
dengan daun, pada fraksi batang dan cabang dilakukan pencacahan menjadi
ukuran yang lebih kecil agar air dalam rongga kayu dapat keluar dengan mudah.
Untuk mengetahui berat kering sampel (BKs), sampel 300 gram yang telah
diambil dari masing-masing fraksi (batang, cabang, dan daun) dioven selama 2 x
24 jam dengan suhu 103°C ± 2°C hingga mencapai berat kering tanur (Gambar 7).
Sampel disusun menumpuk dengan memberi ruang longgar agar pengeringan
6
dapat maksimal. Sampel yang telah kering diistirahatkan terlebih dahulu untuk
mengurangi panas yang dapat mempengaruhi hasil penimbangan. Sampel yang
sudah dingin ditimbang untuk mendapatkan berat kering sampel (Gambar 8).
Gambar 7 Pengovenan sampel uji
Gambar 8 Penimbangan sampel uji
Analisis Data
Hasil pengukuran di lapangan dan laboratorium selanjutnya diolah untuk
menentukan volume pohon, biomassa dari masing-masing pohon contoh, BEF,
BCEF, serta untuk menyusun model alometrik biomassa. Tahapan analisis data
tersebut dijelaskan sebagai berikut:
1.
Perhitungan Volume Pohon
Volume pohon dihitung dengan menjumlahkan volume masing-masing
seksi batang, sedangkan volume tiap seksi dihitung dengan rumus Smalian
(Tiryana dan Muhdin 2012):
V = V1 + V2 + V3 + ... + Vs
(1)
Vs = 1⁄2 (Bp + Bu) x Ps
(2)
Keterangan:
V = volume pohon (m3)
Vs = volume pohon (m3)
Ps = panjang seksi batang (m)
Bp = luas bidang dasar pangkal batang (m2)
Bu = luas bidang dasar ujung batang (m2)
2.
Perhitungan Biomassa Pohon
Biomassa di atas permukaan tanah dihitung dengan menjumlahkan
biomassa keseluruhan fraksi, yaitu biomassa batang (WB), biomassa cabang (WC),
dan biomassa daun (WD). Biomassa di atas permukaan tanah dihitung dengan
rumus (Tiryana dan Muhdin 2012):
Wj = BKt =
BKs
BBs
x BBt
Keterangan:
Wj = biomassa setiap fraksi atau total pohon (kg)
BKt = berat kering total (kg)
BBs = berat basah sampel (kg)
BKs = berat kering sampel (kg)
BBt = berat basah total (kg)
(3)
7
3.
Penentuan Faktor Perluasan Biomassa (BEF)
Pendugaan biomassa dapat dilakukan dengan beberapa metode, diantaranya
dengan menggunakan faktor perluasan biomassa (Biomass Expansion Factor,
BEF). Faktor perluasan biomassa (BEF) didefinisikan sebagai rasio/perbandingan
antara biomassa total di atas permukaan tanah dengan biomassa batang pohon
(Sanquetta 2011). Mengacu pada Sanquetta et al. (2011), BEF dihitung dengan
rumus:
BEFi =
WTi
WBi
(4)
Keterangan:
BEFi = biomass expansion factor pada pohon ke-i
WTi = biomassa total di atas permukaan tanah pada pohon ke-i (kg)
WBi = biomassa batang pada pohon ke-i (kg)
4.
Penentuan Faktor Konversi dan Perluasan Biomassa (BCEF)
Faktor konversi dan perluasan Biomassa (BCEF) adalah faktor yang
mengkonversi volume batang menjadi berat kering batang (faktor konversi) dan
selanjutnya memperluas biomassa batang tersebut menjadi biomassa keseluruhan
pohon. Dengan kata lain, BCEF merupakan faktor yang mengkonversi volume
menjadi biomassa keseluruhan pohon (Dutca et al. 2010). BCEF dihitung dengan
rumus sebagai berikut (Dutca et al. 2010):
BCEFi =
WTi
Vi
(5)
Keterangan:
BCEFi = biomass conversion and expansion factor pada pohon ke-i (kg/m3)
Wi
= biomassa total di atas permukaan tanah pada pohon ke-i (kg)
Vi
= volume pada pohon ke-i (m3)
5.
Penyusunan Model Alometrik Biomassa
Model alometrik biomassa puspa disusun untuk setiap fraksi biomassa
pohon, yaitu biomassa batang, biomassa cabang, biomassa daun, dan total
biomassa di atas permukaan tanah. Penyusunan model alometrik dilakukan
dengan menggunakan satu peubah bebas (diameter pohon) dan dua peubah bebas
(diameter dan tinggi total) dengan rumus sebagai berikut (Brown 1997):
Wj1 = aDBHb
(6)
Wj2 = aDpb
(7)
Wj3 = aDBHb � �
(8)
Keterangan:
Wj
= biomassa setiap fraksi atau total pohon (kg)
DBH = diameter setinggi dada (cm)
Dp
= diameter pangkal (cm)
T
= tinggi total (m)
a, b, c = koefisien regresi
8
Nilai koefisien (a, b, dan c) ditentukan melalui analisis regresi
menggunakan software Minitab14, dimana model-model non-linear tersebut
ditransformasi terlebih dahulu ke dalam bentuk linear sebagai berikut:
ln Wj1 = ln a + b ln(DBH)
(9)
ln Wj2 = ln a + b ln(Dp)
(10)
ln Wj3 = ln a + b ln DBH + c ln(T)
(11)
Model-model tersebut perlu dikoreksi terlebih dahulu agar tidak terjadi bias
dan kesalahan sistematis akibat transformasi balik nilai-nilai logaritma dari model
non-linear menjadi model linear. Oleh karena itu, nilai dugaan biomassa (Wj) dari
model yang telah disusun harus dikalikan dengan faktor koreksi (Correction
Factor, CF) yang dihitung menggunakan rumus (Tiryana dan Muhdin 2012):
CF= exp ( SEE2 ⁄ 2)
(12)
Keterangan:
CF = faktor koreksi
SEE = standard error of estimate
Pemilihan model alometrik dilakukan berdasarkan uji keberartian model,
nilai simpangan baku (s), koefisien determinasi (R2), dan koefisien determinasi
terkoreksi (R2adj). Model alometrik yang yang baik harus memiliki peubah bebas
yang berperan nyata (P-value