Angka Bentuk dan Model Volume Puspa (Schima wallichii (Dc.) Korth) di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi, Jawa Barat
ANGKA BENTUK DAN MODEL VOLUME
PUSPA (Schima wallichii (DC.) KORTH)
DI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT, SUKABUMI,
JAWA BARAT
FIRDHA JULIANTARI
MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Angka Bentuk dan
Model Volume Puspa (Schima wallichii (Dc.) Korth) Di Hutan Pendidikan
Gunung Walat Sukabumi, Jawa Barat adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun 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, Desember 2013
Firdha Juliantari
NIM E14090010
ABSTRAK
FIRDHA JULIANTARI. Angka Bentuk dan Model Volume Puspa (Schima
wallichii (Dc.)) Korth di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi, Jawa Barat.
Dibimbing oleh TATANG TIRYANA.
Volume pohon merupakan salah satu data penting untuk mengetahui
manfaat kayu hutan, seperti di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW). Model
volume Schima wallichii yang dikembangkan pada tahun 1985, perlu diperbaiki
karena kondisi tegakan telah berubah dari waktu ke waktu. Oleh karena itu,
penelitian ini bertujuan untuk mengetahui angka bentuk yang tepat dan
mengembangkan model untuk memperkirakan volume S. wallichii di HPGW.
Penelitian ini menggunakan 94 sampel pohon untuk menyusun model volume dan
39 pohon sampel untuk validasi model, yang dipilih secara purpossive mewakili
kisaran diameter 10,5-71,8 cm terhadap tegakan S. wallichii. Diameter dari pohon
sampel diukur dengan menggunakan Laser Dendrometer, sedangkan tinggi pohon
sampel diukur dengan menggunakan Laser Rangefinder. Hasil penelitian ini
menegaskan bahwa S. wallichii memiliki angka bentuk buatan 0,71 dan angka
bentuk mutlak 0,52, sedangkan model volume yang terbaik bagi spesies ini adalah
V=0,000237 D2.32 (R2adj=94,8%). Model volume tersebut dapat digunakan
karena menghasilkan nilai dugaan volume pohon S. wallichii yang lebih
akurat daripada model volume yang sudah ada.
Kata kunci : angka bentuk, model volume, Schima wallichii
ABSTRACT
FIRDHA JULIANTARI. Form Factor and Volume Model for Schima wallichii
(Dc.) Korth in Gunung Walat Educational Forest, Sukabumi, Jawa Barat.
Supervised by TATANG TIRYANA.
Tree volume is one of the essential data for quantifying timber benefit of a
forest, such as in Gunung Walat Educational Forest (GWEF). Volume model of
Schima wallichii, which was developed in 1985, needs to be improved because the
stand condition has changed over time. Therefore, this study was aimed to
determine appropriate form factors and to develop models for estimating volume
of S. wallichii in GWEF. This study used 94 sample tress for developing volume
models and 39 sample trees for validating the models, which were purpossively
selected from the S. wallichii stands to represent the diameter range of 10.5 to
71.8 cm. The diameter of sample trees was measured using Laser Dendrometer,
while the height of sample trees was measured using Laser Rangefinder. The
results of this study confirmed that S. wallichii had an artifical form factor of 0.71
and an absolute form factor of 0.52, while the best volume model for this species
was V= 0.000237 D2.32 (R2 adj = 94.8%). This volume model produced more
accurate estimates of S. wallichii than the existing volume model.
Keywords : form factor, volume model, Schima wallichii
ANGKA BENTUK DAN MODEL VOLUME
PUSPA (Schima wallichii (DC.) KORTH)
DI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT, SUKABUMI,
JAWA BARAT
FIRDHA JULIANTARI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Angka Bentuk dan Model Volume Puspa (Schima wallichii (Dc.)
Korth) di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi, Jawa Barat
Nama
: Firdha Juliantari
NIM
: E14090010
Disetujui oleh
Dr. Tatang Tiryana, S. Hut, M.Sc
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. Ahmad Budiaman, M.Sc, F.Trop
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Alhamdulillahirabil’alamin. Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah
SWT atas rahmat, hidayah, dan karunia-Nya sehingga penelitian ini dapat
diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian penulis adalah Angka Bentuk
dan Model Volume Jenis Puspa (Schima wallichii (Dc.) Korth) di Hutan
Pendidikan Gunung Walat Sukabumi, Jawa Barat.
Dalam penyusunan penelitian ini tentunya tak terlepas dari dorongan dan
dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengungkapkan rasa
terima kasih dan penghargaan kepada:
1. Dr. Tatang Tiryana, S.Hut, MSc. selaku dosen pembimbing yang dengan
sabar memberikan pengarahan dan bimbingan,
2. Orang tua, kakak, Rajib Ghaniy, S.Kom serta seluruh keluarga atas kasih
sayang dan senandung doa yang selalu dipanjatkan kepada penulis,
3. Seluruh karyawan Hutan Pendidikan Gunung Walat yang telah membantu
baik secara tidak langsung maupun secara langsung,
4. Berbagai pihak yang telah banyak membantu saya yang tidak saya
sebutkan.
Semoga karya penelitian ini dapat memberikan manfaat dan kebaikan bagi banyak
pihak.
Bogor, Desember 2013
Firdha Juliantari
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Hipotesis
Manfaat Penelitian
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Alat dan Bahan
Pengumpulan Data
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Puspa (Schima wallichii Korth)
Angka Bentuk Volume Pertukangan Puspa
Penyusunan Model dan Pemilihan Model Terbaik
Perbandingan Model Terbaik dengan Penelitian Terdahulu
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vi
vi
vi
1
1
1
2
2
2
2
2
3
3
6
6
7
7
10
11
11
11
12
14
DAFTAR TABEL
1. Jumlah pohon contoh untuk penyusunan dan validasi model
2. Deskripsi statistik dimensi pohon contoh dalam penyusunan dan
validasi model
3. Koefisien korelasi antara satu peubah dengan peubah yang lain
4. Deskriptif statistik angka bentuk absolut dan angka bentuk buatan
5. Hasil perhitungan nilai Standar eror (SE), P-value, R2, dan s pada
masing-masing persamaan regresi penduga volume yang di uji
6. Nilai bias (e), RMSE, SA, dan SR
3
4
4
7
8
9
DAFTAR GAMBAR
1. Grafik analisis sisaan model VD1.
2. Perbandingan nilai-nilai volume dari model VD1, Volume
sebenarnya, Vp (LP IPB 1985)
10
11
DAFTAR LAMPIRAN
1. Hasil pengolahan data dengan menggunakan minitab 1.6
2. Dokumetasi pengukuran pada tegakan puspa di HPGW
14
23
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kelestarian hutan dipandang sebagai wujud dari kegiatan pengelolaan hutan
yang baik, mulai dari kegiatan perencanaan hingga pemanfaatan hasil hutan.
Dalam rangka mencapai pengelolaan hutan yang lestari dibutuhkan data dan
informasi mengenai hutan yang dikelola. Salah satu informasi yang dijadikan
dasar perencanaan adalah informasi mengenai potensi volume pohon dan tegakan.
Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) memiliki tiga tegakan dominan, yaitu
Pinus, Agathis, dan Puspa. Model penduga volume untuk ketiga jenis tegakan
tersebut telah tersedia, dimana model volume Agathis loranthifolia disusun oleh
Siagian (2011), model volume Pinus merkusii disusun oleh Wardasanti (2011),
dan model volume pertukangan jenis puspa telah disusun oleh LP IPB (1985).
Struktur tegakan hutan berubah seiring dengan waktu, baik perubahan
jumlah pohon maupun pertumbuhan dimensi (diameter dan tinggi) pohon. Oleh
karena itu, model-model volume yang telah disusun di HPGW perlu diperbaiki
seiring dengan adanya dinamika struktur tegakan. Salah satu model volume di
HPGW yang perlu diperbaiki adalah model volume puspa, karena model volume
puspa yang disusun oleh LP IPB (1985) tidak dapat digunakan untuk menduga
pohon puspa berdiameter lebih dari 30 cm. Selain itu, keakuratan model volume
tersebut diragukan karena disusun dengan menggunakan alat-alat ukur sederhana
(yakni Spiegel Relaskop Bitterlich) yang cenderung kurang praktis pada
pengukuran dilapangan. Padahal saat ini, telah tersedia alat-alat ukur dimensi
pohon yang dapat memberikan hasil pengukuran yang lebih teliti, misalnya laser
dendrometer, untuk penyusunan model volume pohon. Hal ini dipertegas oleh
Simon (1996) bahwa alat laser dendrometer yang biasa disebut juga
teledendrometer dapat menghasilkan kecermatan yang tinggi dan penggunaannya
sangat nyaman dilapangan karena dilengkapi dengan tripod.
Selain menggunakan model volume, pendugaan volume pohon dapat
dilakukan dengan menggunakan angka bentuk pohon. Untuk pohon-pohon di
wilayah tropis basah, angka bentuk pohon yang umum digunakan adalah 0.7
(Banyard 1973 dalam Simon 1996). Namun, mengingat setiap jenis pohon
memiliki karakteristik bentuk pohon yang berbeda, bahkan dalam satu jenis pohon
pun bentuk batangnya cenderung berbeda pula, maka penggunaan angka bentuk
0.7 perlu diteliti lebih lanjut. Oleh karena itu, penelitian mengenai angka bentuk
dan model volume pohon puspa di HPGW diperlukan untuk memperoleh alat
penduga volume pohon puspa yang lebih akurat.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan angka bentuk dan menyusun
model volume pertukangan pohon puspa (Schima wallichii (DC.) Korth) di
HPGW.
2
Hipotesis
Hipotesis yang diuji dalam penelitian ini yaitu adanya hubungan yang erat
antara diameter pohon dengan tinggi pohon. Selain itu, terdapat hubungan yang
erat antara volume pertukangan dengan diameter pohon dan atau tinggi pohon.
Manfaat Penelitian
Angka bentuk dan model volume pertukangan pohon puspa dari hasil
penelitian ini dapat digunakan untuk menduga potensi kayu dalam kegiatan
inventarisasi hutan di HPGW, khususnya untuk tegakan puspa.
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) pada
bulan Juli 2013. Secara geografis HPGW berada pada 106°48'27''BT sampai
106°50'29''BT dan -6°54'23''LS sampai -6°55'35''LS. Berdasarkan administrasi
pemerintahan, HPGW yang luasnya 359 Ha terletak di wilayah Kecamatan
Cibadak dan Cicantayan, Kabupaten Sukabumi, sedangkan secara administrasi
kehutanan termasuk dalam wilayah Dinas Kehutanan Kabupaten Sukabumi.
Topografi di bagian selatan kawasan HPGW bervariasi dari landai hingga
bergelombang, sedangkan topografi di bagian utara bervariasi dari curam hingga
sangat curam, dengan ketinggian berkisar antara 460 hingga 715 m dpl. Jenis
tanah di HPGW adalah podsolik, litosol, dan latosol. Menurut klasifikasi iklim
Koeppen, iklim HPGW termasuk tropis basah dengan curah hujan mencapai 2400
mm/tahun. Tegakan di HPGW didominasi tanaman damar (Agathis lorantifolia),
pinus (Pinus merkusii), puspa (Schima wallichii), sengon (Paraserianthes
falcataria), mahoni (Swietenia macrophylla) dan jenis lainnya seperti kayu afrika
(maesopsis eminii), rasamala (Altingia excelsa), Dalbergia latifolia, Gliricidae sp,
Shorea sp, dan akasia (Acacia mangium) (Georg-August-Universität Goettingen
dan Fahutan IPB 2011).
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: Laser Rangefinder (untuk
mengukur jarak datar dan tinggi pohon), Laser Dendrometer (untuk mengukur
diameter pohon per seksi), pita ukur (untuk mengukur diameter pohon sampai
ketinggian 1,3 m), GPS (Global Positioning System, untuk menentukan koordinat
pohon), tally sheet (untuk mencatat hasil pengukuran) dan kamera (untuk
dokumentasi). Dalam analisis data digunakan komputer yang dilengkapi dengan
piranti lunak Minitab versi 16 dan Microsoft Excel 2010. Adapun bahan yang
digunakan dalam penelitian ini adalah tegakan puspa di HPGW.
3
Pengumpulan Data
Data utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah hasil pengukuran
pohon puspa berdiameter ≥10 cm di HPGW. Data penunjang yang digunakan
adalah dokumen-dokumen yang memaparkan kondisi umum HPGW.
Pengukuran dilakukan pada pohon-pohon contoh yang dipilih secara
purpossive dengan mempertimbangkan keterwakilan diameter dan kenormalan
bentuk batang pohon. Jumlah pohon contoh yang diukur adalah 133 pohon yang
dibagi menjadi dua kelompok data, yaitu 94 pohon contoh untuk penyusunan
model dan 39 pohon contoh untuk validasi model (Tabel 1). Pada tiap pohon
contoh dilakukan pengukuran diameter setinggi dada (D, pada ketinggian 1,30 m
di atas permukaan tanah), diameter pangkal dan ujung batang perseksi (dengan
panjang seksi 1 meter) hingga tinggi bebas cabang pohon (Hbc), dan tinggi total
pohon (H).
Tabel 1 Jumlah pohon contoh untuk penyusunan dan validasi model
Kelas Diameter
(cm)
10-19
20-29
30-39
40-49
50-59
>= 60
Jumlah
Jumlah Pohon Contoh
Penyusunan Model
Validasi Model
15
6
17
7
15
6
17
7
16
7
14
6
94
39
Total
21
24
21
24
23
20
133
Analisis Data
Perhitungan dimensi pohon contoh
Untuk setiap pohon contoh, volume aktual (Va) pohon dihitung melalui
penjumlahan volume setiap seksi batang (persamaan 1). Adapun volume seksi
batang dihitung dengan menggunakan rumus Smalian (persamaan 2, Spurr 1952):
�� = ∑��=1(Vsi )............................................................................................ (1)
��′ +�′′′ �
V si =
� � ......................................................................................... (2)
2
Keterangan : Va = Volume aktual (m3); V si = Volume sortimen ke-i (m3); n =
Jumlah sortimen; a’ = Luas bidang dasar pangkal seksi batang (m2);
l = Panjang seksi batang (m); a’’’ = Luas bidang dasar ujung seksi
batang (m2).
Adapun rekapitulasi hasil analisis data pohon contoh untuk penyusunan dan
validasi model disajikan pada Tabel 2.
4
Tabel 2 Deskripsi statistik dimensi pohon contoh dalam penyusunan dan
validasi model
Data penyusunan model (n=94)
Data validasi (n=39)
Peubah
Mean
Min
Max
SD
Mean
Min
Max
SD
D (cm)
39.7
10.5
71.8 17.03
40.2
11.7
71.3 17.4
Hbc (m)
15.0
4.1
28
5.4
14.3
4.0
22.6
5.3
H (m)
32.1
6.2
56.6
11.5
29.9
15.3
55.1 10.7
Va (m3)
1.6
0.03
5.1
1.2
1.6
0.05
4.0
1.2
Keterangan : Mean, rata-rata; Min, minimal; Max, maksimal; SD, standar deviasi.
Keeratan hubungan antara dua peubah diukur melalui koefisien korelasi
Pearson (r, Walpole 1995) seperti tercantum pada Tabel 3.
r=
�
�
∑�
�=1 �1 �1 − �∑�=1 �� ��∑�=1 �1 �/�
�
�
�
2
2
2
2
��∑�
�=1 �1 −(∑�=1 �� ) /�� �∑�=1 �� −(∑�=1 �� ) /��
............................................. (3)
Tabel 3 Koefisien korelasi antara satu peubah dengan peubah yang lain
Peubah
D
H
Hbc
Va
Dbh
0.914**
0.747**
0.513**
H
0.807**
0.347**
0.377**
Keterangan : ** Signifikan pada P < 0.01
Berdasarkan Tabel 3, diameter (D) dan tinggi pohon (H, Hbc) memiliki
korelasi yang signifikan dengan volume pohon sehingga dapat dikembangkan
model volume dengan satu peubah (diameter) dan dua peubah (diameter dan
tinggi pohon). Tinggi pohon yang dimasukan ke dalam model adalah tinggi total
pohon, karena lebih mudah diukur di lapangan dan memiliki korelasi yang lebih
erat (r = 0.747) dengan volume pertukangan pohon puspa daripada tinggi bebas
cabang (r = 0.513).
Penentuan angka bentuk
Perhitungan nilai angka bentuk yang biasa disebut juga dengan faktor
bentuk dapat berbeda-beda bergantung pada diameter mana yang dipakai sebagai
dasar dalam menentukan diameter silindernya. Menurut Simon (1996) faktor
bentuk absolut merupakan faktor bentuk yang didasarkan pada diameter pangkal
pohon dan faktor bentuk buatan didasarkan pada diameter setinggi dada yang
volume kayunya dihitung mulai dari pangkal pohon. Untuk itu faktor bentuk
absolut dan faktor bentuk buatan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
�
f = � � ....................................................................................................... (4)
��
��
f=�
�
.......................................................................................................
(5)
Keterangan : ��� , volume silinder dari diameter pangkal; �� , volume silinder dari
diameter setinggi dada
5
Penyusunan model volume
Model volume pohon puspa disusun dengan menggunakan analisis regresi
dengan satu peubah bebas (yaitu diameter) dan dua peubah bebas (diameter dan
tinggi total). Model-model regresi dengan satu peubah bebas yang digunakan
adalah sebagai berikut (Simon 1996):
VD1: Vm = b 0 Db1 (Berkhout) ................................................................. (1a)
VD2: Vm = b 0 + b 1 D2 (Kopksky-Gehrhardt) .......................................... (1b)
VD3: Vm = b 0 + b 1 D + b 2 D2 (Hohenadl-Krenn) ...............................
......
(1c)
VD4: Vm = b 1 D + b 2 D2 (Dissescu-Meyer) ............................................. (1d)
Adapun model-model regresi dengan dua peubah bebas yang digunakan adalah
(Simon 1996):
VDH1: Vm = b 0 Db1 Hb2 (Schumacher-Hall) .......................................... (2a)
VDH2: Vm = b 0 + b 1 D2 H (Spurr) ........................................................... (2b)
VDH3: Vm = b 0 + b 1 D2 + b 2 D2H + b 3 H (Stoate) .................................... (2c)
VDH4: Vm = b 0 + b 1 D + b 2 D2H + b 3 DH3 (Meyer) ................................. (2d)
Model VD1 dan VDH1 merupakan model pangkat (power) yang penentuan
parameter-parameter modelnya dilakukan melalui transformasi logaritma menjadi
model linier. Menurut Sprugel (1983) dalam Tiryana & Muhdin (2012)
persamaan yang ditansformasi balik ke model pangkat perlu dikoreksi karena
transformasi balik nilai-nilai logaritma menyebabkan terjadinya bias/kesalahan
sistematis. Untuk itu faktor koreksi dihitung dengan rumus correction faktor:
CF = exp(SEE2/2) ..................................................................................
(6)
Keterangan : SEE = kuadrat tengah sisaan. Hasil CF dikalikan dengan b 0 (hasil
antiln b 0 ) untuk memperoleh nilai dugaan model terkoreksi.
Pemilihan model terbaik
Uji parameter dimaksudkan untuk mengetahui apakah parameter regresi
bersifat signifikan atau tidak terhadap peubah tak bebas dengan rumusan hipotesis
dan kaidah keputusan sebagai berikut (Nawari 2010):
Hipotesis : Ho : �� = 0
H 1 : �� ≠ 0
Kaidah keputusan : Jika p-value < taraf nyata (α = 0.05) maka tolak Ho (�� ≠ 0)
yang artinya minimal ada satu �� bernilai tidak sama dengan
nol, sehingga peubah bebas pengaruh nyata terhadap peubah
tak bebas.
Selain signifikansi parameter model, pemilihan model terbaik juga
didasarkan atas simpangan baku (s) terkecil dan koefisien determinasi terkoreksi
(R2 adjusted) terbesar. Nilai-nilai tersebut diperoleh dengan rumus (Draper &
Smith 1992):
���
� = ��−� ..................................................................................................... (7)
���(�−�)
��2 = 1 − ���
...................................................................................... (8)
(�−1)
Keterangan : (n-p) = Derajat bebas sisa, (n-1) = Derajat bebas total, JKS = Jumlah
kuadrat sisa, JKT = Jumlah kuadrat total terkoreksi, Ra2 =
R2 adjusted, s = simpangan baku.
6
Pemeriksaan keterpenuhan asumsi model regresi juga dilakukan untuk
memastikan bahwa sisaan model menyebar normal dan memiliki ragam sisaan
yang relatif homogen/konstan (Draper & Smith 1992).
Validasi model
Validasi model dilakukan dengan menggunakan uji � 2 (Khi-kuadrat) pada
taraf nyata α (α = 0.05 atau α = 0.01) sebagai berikut (Walpole 1995):
Hipotesis :
H0
: V model = V aktual
HI
: V model ≠ V aktual
P
Kriterium Uji:
2
�ℎ��
=∑
( ��−�� )2
��
.................................................... (9)
2
Kaidah keputusan: Apabila �ℎ��
≤ � 2 α (n-1) maka hipotesis H 0 diterima pada α =
0,05 artinya volume dugaan tidak jauh berbeda dengan volume
aktual.
Selain uji Khi-kuadrat, validasi model juga dilakukan dengan menggunakan
kriteria Simpangan Agregat (SA), Simpangan Rata-Rata Relatif (SR), Bias (e),
dan Root Mean Square Error (RMSE), yang dihitung dengan rumus-rumus
sebagai berikut:
SA = {( ∑V t - ∑V a ) / ∑V t } x 100% (Husch 1963) .................................... (10)
SR =∑ [{│V a – V t │ x 100% / V t }] / n (Husch 1963) ................................ (11)
∑ (�� − ŷ� ) 2
RMSE = �
�− �
R
(Huang et al. 2003 dalam Sumadi & Siahaan 2010) (12)
e = ∑(��� − �� ) /n j (Akca 1995 dalam Muhdin 1999) ............................. (13)
Keterangan : Y i , V i , volume aktual; ŷ� , V ij , V t , volume dugaan; n j jumlah pohon
dalam model j.
Model yang baik memiliki simpangan agregat (SA) tidak melebihi 1% (Husch
1920 dalam Husch 1963), nilai simpangan rata-rata (SR) tidak lebih dari 10%
(Spurr 1952), nilai RMSE dan bias yang kecil, serta uji � 2 (Khi-kuadrat) yang
tidak menunjukkan adanya perbedaan yang nyata antara nilai dugaan dengan nilai
aktualnya.
Perbandingan hasil penelitian
Untuk memastikan keterandalan model volume yang dihasilkan dari
penelitian ini, dilakukan pembandingan terhadap nilai dugaan dari model volume
yang disusun oleh LP IPB (1985):
�� = -0.9501 + 0.0255 t + 4.5359 d ..............................................
(14)
Keterangan : �� adalah volume kayu pertukangan, t adalah tinggi total pohon, d
adalah diameter pohon. Pembandingan dilakukan pada kisaran diameter 11 cm
sampai dengan 30 cm.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Puspa (Schima wallichii Korth)
Nama latin dari tumbuhan Puspa adalah Schima wallichii (DC.) Korth.
Tumbuhan ini termasuk dalam famili (suku) Theaceae. Penyebaran Puspa secara
7
alami meliputi Aceh, Sumatera Utara, Sumatera Barat, Sumatera Selatan,
Bengkulu, Lampung, seluruh Jawa, Kalimantan Tengah, Kalimantan Selatan dan
Kalimantan Timur (Martawijaya et al 2005). Ciri-ciri dan kegunaan dari jenis
puspa Menurut Martawijaya et al (2005), sebagai berikut:
“Tinggi pohon dapat mencapai 40 m dengan panjang batang bebas cabang
sampai 25 m, diameter batangnya dapat mencapai 250 cm, tidak berbanir, kulit
luar berwarna merah muda, merah tua, sampai hitam, beralur dangkal dan
mengelupas, sedangkan kulit hidup tebalnya sampai 15 mm, berwarna merah dan
di dalamnya terdapat miang yang gatal. Kegunaan pohon jenis Puspa cocok untuk
tiang dan balok bangunan perumahan, dan jembatan. Tetapi kurang baik untuk
dibuat papan karena mudah berubah bentuk. Jenis kayu ini dapat dipakai untuk
lantai, mebel murah, perkapalan (gading-gading, dek)”
Angka Bentuk Volume Pertukangan Puspa
Pohon memiliki bentuk batang yang berbeda, pada umumnya menyerupai
bentuk silinder yang panjang yang memiliki luas bidang dasar pangkal batang
yang lebih besar dibandingkan dengan luas bidang dasar ujung/ pucuk pohon.
Seperti yang dinyatakan oleh Wahjono (1989) bahwa bentuk batang yang
menyerupai silinder sebenarnya tersusun oleh beberapa potong benda putar
(frustrum), sehingga batang yang tersusun dari deretan frustum yang berbeda akan
mempengaruhi besar volume sebenarnya. Angka bentuk batang pohon membantu
memperkecil kesalahan dalam menduga volume aktual.
Tabel 4 Deskriptif statistik angka bentuk absolut dan angka bentuk buatan
Angka bentuk
Absolut
Buatan
Minimal
0.34
0.44
Maksimal
0.77
1.00
Rata-rata
0.52
0.71
Standar deviasi
0.10
0.12
Herdiawan (2003) memperoleh angka bentuk buatan kayu pertukangan jenis
puspa di HPGW rata-rata sebesar 0.798 (0.523–0.998) . Hasil tersebut tidak jauh
berbeda dengan hasil penelitian ini sebesar 0.71 (Tabel 4). Hasil penelitian ini
dapat dikatakan lebih baik dibandingkan dengan penelitian sebelumnya. Karena
penelitian sebelumnya menggunakan alat ukur yang memiliki ketelitian lebih
rendah (Spiegel Relaskop Bitterlich), pengukuran diameter perseksi sepanjang 2 m
membuat angka bentuk batang tidak lebih baik, dan rentang diameter yang diukur
lebih kecil berkisar 20 cm sampai dengan 50 cm.
Penyusunan Model dan Pemilihan Model Terbaik
Peubah diameter pada model Vd1 mampu menjelaskan perubahan tingkat
volume secara signifikan (α = 0.000) sebesar 94.8% dan garis regresi tanpa
melewati titik nol. Sedangkan pada konstanta VD2 tidak menunjukan hasil yang
signifikan (p-value = 0.511) artinya garis regresi dipastikan melalui titik awal dan
D2 berpengaruh nyata terhadap volume tetapi variasi diameter yang dikuadratkan
lebih rendah menjelaskan variasi volume (82.7%). Pengurangan konstanta pada
8
VD3 menjadi VD4 meningkatkan koefisien determinasi sebesar 9.9% tetapi
peningkatan keragaman tidak cukup berarti karena p-value pada salah satu
parameter dari kedua model menunjukan lebih dari 0.05. Oleh karena itu, dapat
dikatakan bahwa VD1 merupakan model terbaik dalam analisis regresi satu
peubah.
Penambahan peubah tinggi dari VD1 menjadi VDH1 hanya meningkatkan
koefisien determinasi sebesar 0.3% dan pada taraf nyata 1% penambahan H tidak
signifikan (p-value = 0.02) dalam menjelaskan perubahan volume, sehingga
peranan peubah tinggi tersebut dapat dikatakan tidak cukup berarti. Pada VDH2,
peubah D2H sangat signifikan dan garis regresi tidak melalui titik nol, tetapi
keragaman yang dapat dijelaskan oleh peubah tersebut rendah (75%). Sementara
itu, hasil uji model VDH3 menunjukkan peubah D2, D2H, dan H hanya mampu
menjelaskan keragaman volume pohon sebesar 84.1% dan model VDH4 hanya
sebesar 83.2% karena dua peubah (yaitu D2H dan DH3) tidak berpengaruh nyata.
Tabel 5 Hasil perhitungan nilai Standar eror (SE), P-value, R2, dan s pada
masing-masing persamaan regresi penduga volume yang di uji
Model
Parameter Coefficients
regresi
A. Model volume lokal
VD1
b0
0.000237
b1
2.32
VD2
b0
0.05855
b1
0.000807
VD3
b0
-6.41
b1
0.0405
b2
0.000320
VD4
b1
0.00668
b2
0.000707
B. Model volume standar
VDH1
b0
0.000183
b1
2.11
b2
0.298
VDH2
b0
0.413
b1
0.000016
VDH3
b0
-0.588
b1
0.00109
b2
0.00001
b3
0.0250
VDH4
b0
0.905
b1
0.0605
b2
0.000001
b3
2.10-8
Ra2
SE
P-value
0.2034
0.05641
0.0887
0.00003
0.289
0.016
0.0002
0.0048
0.00009
PUSPA (Schima wallichii (DC.) KORTH)
DI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT, SUKABUMI,
JAWA BARAT
FIRDHA JULIANTARI
MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Angka Bentuk dan
Model Volume Puspa (Schima wallichii (Dc.) Korth) Di Hutan Pendidikan
Gunung Walat Sukabumi, Jawa Barat adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun 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, Desember 2013
Firdha Juliantari
NIM E14090010
ABSTRAK
FIRDHA JULIANTARI. Angka Bentuk dan Model Volume Puspa (Schima
wallichii (Dc.)) Korth di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi, Jawa Barat.
Dibimbing oleh TATANG TIRYANA.
Volume pohon merupakan salah satu data penting untuk mengetahui
manfaat kayu hutan, seperti di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW). Model
volume Schima wallichii yang dikembangkan pada tahun 1985, perlu diperbaiki
karena kondisi tegakan telah berubah dari waktu ke waktu. Oleh karena itu,
penelitian ini bertujuan untuk mengetahui angka bentuk yang tepat dan
mengembangkan model untuk memperkirakan volume S. wallichii di HPGW.
Penelitian ini menggunakan 94 sampel pohon untuk menyusun model volume dan
39 pohon sampel untuk validasi model, yang dipilih secara purpossive mewakili
kisaran diameter 10,5-71,8 cm terhadap tegakan S. wallichii. Diameter dari pohon
sampel diukur dengan menggunakan Laser Dendrometer, sedangkan tinggi pohon
sampel diukur dengan menggunakan Laser Rangefinder. Hasil penelitian ini
menegaskan bahwa S. wallichii memiliki angka bentuk buatan 0,71 dan angka
bentuk mutlak 0,52, sedangkan model volume yang terbaik bagi spesies ini adalah
V=0,000237 D2.32 (R2adj=94,8%). Model volume tersebut dapat digunakan
karena menghasilkan nilai dugaan volume pohon S. wallichii yang lebih
akurat daripada model volume yang sudah ada.
Kata kunci : angka bentuk, model volume, Schima wallichii
ABSTRACT
FIRDHA JULIANTARI. Form Factor and Volume Model for Schima wallichii
(Dc.) Korth in Gunung Walat Educational Forest, Sukabumi, Jawa Barat.
Supervised by TATANG TIRYANA.
Tree volume is one of the essential data for quantifying timber benefit of a
forest, such as in Gunung Walat Educational Forest (GWEF). Volume model of
Schima wallichii, which was developed in 1985, needs to be improved because the
stand condition has changed over time. Therefore, this study was aimed to
determine appropriate form factors and to develop models for estimating volume
of S. wallichii in GWEF. This study used 94 sample tress for developing volume
models and 39 sample trees for validating the models, which were purpossively
selected from the S. wallichii stands to represent the diameter range of 10.5 to
71.8 cm. The diameter of sample trees was measured using Laser Dendrometer,
while the height of sample trees was measured using Laser Rangefinder. The
results of this study confirmed that S. wallichii had an artifical form factor of 0.71
and an absolute form factor of 0.52, while the best volume model for this species
was V= 0.000237 D2.32 (R2 adj = 94.8%). This volume model produced more
accurate estimates of S. wallichii than the existing volume model.
Keywords : form factor, volume model, Schima wallichii
ANGKA BENTUK DAN MODEL VOLUME
PUSPA (Schima wallichii (DC.) KORTH)
DI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT, SUKABUMI,
JAWA BARAT
FIRDHA JULIANTARI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Angka Bentuk dan Model Volume Puspa (Schima wallichii (Dc.)
Korth) di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi, Jawa Barat
Nama
: Firdha Juliantari
NIM
: E14090010
Disetujui oleh
Dr. Tatang Tiryana, S. Hut, M.Sc
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. Ahmad Budiaman, M.Sc, F.Trop
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Alhamdulillahirabil’alamin. Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah
SWT atas rahmat, hidayah, dan karunia-Nya sehingga penelitian ini dapat
diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian penulis adalah Angka Bentuk
dan Model Volume Jenis Puspa (Schima wallichii (Dc.) Korth) di Hutan
Pendidikan Gunung Walat Sukabumi, Jawa Barat.
Dalam penyusunan penelitian ini tentunya tak terlepas dari dorongan dan
dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengungkapkan rasa
terima kasih dan penghargaan kepada:
1. Dr. Tatang Tiryana, S.Hut, MSc. selaku dosen pembimbing yang dengan
sabar memberikan pengarahan dan bimbingan,
2. Orang tua, kakak, Rajib Ghaniy, S.Kom serta seluruh keluarga atas kasih
sayang dan senandung doa yang selalu dipanjatkan kepada penulis,
3. Seluruh karyawan Hutan Pendidikan Gunung Walat yang telah membantu
baik secara tidak langsung maupun secara langsung,
4. Berbagai pihak yang telah banyak membantu saya yang tidak saya
sebutkan.
Semoga karya penelitian ini dapat memberikan manfaat dan kebaikan bagi banyak
pihak.
Bogor, Desember 2013
Firdha Juliantari
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Hipotesis
Manfaat Penelitian
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Alat dan Bahan
Pengumpulan Data
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Puspa (Schima wallichii Korth)
Angka Bentuk Volume Pertukangan Puspa
Penyusunan Model dan Pemilihan Model Terbaik
Perbandingan Model Terbaik dengan Penelitian Terdahulu
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vi
vi
vi
1
1
1
2
2
2
2
2
3
3
6
6
7
7
10
11
11
11
12
14
DAFTAR TABEL
1. Jumlah pohon contoh untuk penyusunan dan validasi model
2. Deskripsi statistik dimensi pohon contoh dalam penyusunan dan
validasi model
3. Koefisien korelasi antara satu peubah dengan peubah yang lain
4. Deskriptif statistik angka bentuk absolut dan angka bentuk buatan
5. Hasil perhitungan nilai Standar eror (SE), P-value, R2, dan s pada
masing-masing persamaan regresi penduga volume yang di uji
6. Nilai bias (e), RMSE, SA, dan SR
3
4
4
7
8
9
DAFTAR GAMBAR
1. Grafik analisis sisaan model VD1.
2. Perbandingan nilai-nilai volume dari model VD1, Volume
sebenarnya, Vp (LP IPB 1985)
10
11
DAFTAR LAMPIRAN
1. Hasil pengolahan data dengan menggunakan minitab 1.6
2. Dokumetasi pengukuran pada tegakan puspa di HPGW
14
23
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kelestarian hutan dipandang sebagai wujud dari kegiatan pengelolaan hutan
yang baik, mulai dari kegiatan perencanaan hingga pemanfaatan hasil hutan.
Dalam rangka mencapai pengelolaan hutan yang lestari dibutuhkan data dan
informasi mengenai hutan yang dikelola. Salah satu informasi yang dijadikan
dasar perencanaan adalah informasi mengenai potensi volume pohon dan tegakan.
Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) memiliki tiga tegakan dominan, yaitu
Pinus, Agathis, dan Puspa. Model penduga volume untuk ketiga jenis tegakan
tersebut telah tersedia, dimana model volume Agathis loranthifolia disusun oleh
Siagian (2011), model volume Pinus merkusii disusun oleh Wardasanti (2011),
dan model volume pertukangan jenis puspa telah disusun oleh LP IPB (1985).
Struktur tegakan hutan berubah seiring dengan waktu, baik perubahan
jumlah pohon maupun pertumbuhan dimensi (diameter dan tinggi) pohon. Oleh
karena itu, model-model volume yang telah disusun di HPGW perlu diperbaiki
seiring dengan adanya dinamika struktur tegakan. Salah satu model volume di
HPGW yang perlu diperbaiki adalah model volume puspa, karena model volume
puspa yang disusun oleh LP IPB (1985) tidak dapat digunakan untuk menduga
pohon puspa berdiameter lebih dari 30 cm. Selain itu, keakuratan model volume
tersebut diragukan karena disusun dengan menggunakan alat-alat ukur sederhana
(yakni Spiegel Relaskop Bitterlich) yang cenderung kurang praktis pada
pengukuran dilapangan. Padahal saat ini, telah tersedia alat-alat ukur dimensi
pohon yang dapat memberikan hasil pengukuran yang lebih teliti, misalnya laser
dendrometer, untuk penyusunan model volume pohon. Hal ini dipertegas oleh
Simon (1996) bahwa alat laser dendrometer yang biasa disebut juga
teledendrometer dapat menghasilkan kecermatan yang tinggi dan penggunaannya
sangat nyaman dilapangan karena dilengkapi dengan tripod.
Selain menggunakan model volume, pendugaan volume pohon dapat
dilakukan dengan menggunakan angka bentuk pohon. Untuk pohon-pohon di
wilayah tropis basah, angka bentuk pohon yang umum digunakan adalah 0.7
(Banyard 1973 dalam Simon 1996). Namun, mengingat setiap jenis pohon
memiliki karakteristik bentuk pohon yang berbeda, bahkan dalam satu jenis pohon
pun bentuk batangnya cenderung berbeda pula, maka penggunaan angka bentuk
0.7 perlu diteliti lebih lanjut. Oleh karena itu, penelitian mengenai angka bentuk
dan model volume pohon puspa di HPGW diperlukan untuk memperoleh alat
penduga volume pohon puspa yang lebih akurat.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan angka bentuk dan menyusun
model volume pertukangan pohon puspa (Schima wallichii (DC.) Korth) di
HPGW.
2
Hipotesis
Hipotesis yang diuji dalam penelitian ini yaitu adanya hubungan yang erat
antara diameter pohon dengan tinggi pohon. Selain itu, terdapat hubungan yang
erat antara volume pertukangan dengan diameter pohon dan atau tinggi pohon.
Manfaat Penelitian
Angka bentuk dan model volume pertukangan pohon puspa dari hasil
penelitian ini dapat digunakan untuk menduga potensi kayu dalam kegiatan
inventarisasi hutan di HPGW, khususnya untuk tegakan puspa.
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) pada
bulan Juli 2013. Secara geografis HPGW berada pada 106°48'27''BT sampai
106°50'29''BT dan -6°54'23''LS sampai -6°55'35''LS. Berdasarkan administrasi
pemerintahan, HPGW yang luasnya 359 Ha terletak di wilayah Kecamatan
Cibadak dan Cicantayan, Kabupaten Sukabumi, sedangkan secara administrasi
kehutanan termasuk dalam wilayah Dinas Kehutanan Kabupaten Sukabumi.
Topografi di bagian selatan kawasan HPGW bervariasi dari landai hingga
bergelombang, sedangkan topografi di bagian utara bervariasi dari curam hingga
sangat curam, dengan ketinggian berkisar antara 460 hingga 715 m dpl. Jenis
tanah di HPGW adalah podsolik, litosol, dan latosol. Menurut klasifikasi iklim
Koeppen, iklim HPGW termasuk tropis basah dengan curah hujan mencapai 2400
mm/tahun. Tegakan di HPGW didominasi tanaman damar (Agathis lorantifolia),
pinus (Pinus merkusii), puspa (Schima wallichii), sengon (Paraserianthes
falcataria), mahoni (Swietenia macrophylla) dan jenis lainnya seperti kayu afrika
(maesopsis eminii), rasamala (Altingia excelsa), Dalbergia latifolia, Gliricidae sp,
Shorea sp, dan akasia (Acacia mangium) (Georg-August-Universität Goettingen
dan Fahutan IPB 2011).
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: Laser Rangefinder (untuk
mengukur jarak datar dan tinggi pohon), Laser Dendrometer (untuk mengukur
diameter pohon per seksi), pita ukur (untuk mengukur diameter pohon sampai
ketinggian 1,3 m), GPS (Global Positioning System, untuk menentukan koordinat
pohon), tally sheet (untuk mencatat hasil pengukuran) dan kamera (untuk
dokumentasi). Dalam analisis data digunakan komputer yang dilengkapi dengan
piranti lunak Minitab versi 16 dan Microsoft Excel 2010. Adapun bahan yang
digunakan dalam penelitian ini adalah tegakan puspa di HPGW.
3
Pengumpulan Data
Data utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah hasil pengukuran
pohon puspa berdiameter ≥10 cm di HPGW. Data penunjang yang digunakan
adalah dokumen-dokumen yang memaparkan kondisi umum HPGW.
Pengukuran dilakukan pada pohon-pohon contoh yang dipilih secara
purpossive dengan mempertimbangkan keterwakilan diameter dan kenormalan
bentuk batang pohon. Jumlah pohon contoh yang diukur adalah 133 pohon yang
dibagi menjadi dua kelompok data, yaitu 94 pohon contoh untuk penyusunan
model dan 39 pohon contoh untuk validasi model (Tabel 1). Pada tiap pohon
contoh dilakukan pengukuran diameter setinggi dada (D, pada ketinggian 1,30 m
di atas permukaan tanah), diameter pangkal dan ujung batang perseksi (dengan
panjang seksi 1 meter) hingga tinggi bebas cabang pohon (Hbc), dan tinggi total
pohon (H).
Tabel 1 Jumlah pohon contoh untuk penyusunan dan validasi model
Kelas Diameter
(cm)
10-19
20-29
30-39
40-49
50-59
>= 60
Jumlah
Jumlah Pohon Contoh
Penyusunan Model
Validasi Model
15
6
17
7
15
6
17
7
16
7
14
6
94
39
Total
21
24
21
24
23
20
133
Analisis Data
Perhitungan dimensi pohon contoh
Untuk setiap pohon contoh, volume aktual (Va) pohon dihitung melalui
penjumlahan volume setiap seksi batang (persamaan 1). Adapun volume seksi
batang dihitung dengan menggunakan rumus Smalian (persamaan 2, Spurr 1952):
�� = ∑��=1(Vsi )............................................................................................ (1)
��′ +�′′′ �
V si =
� � ......................................................................................... (2)
2
Keterangan : Va = Volume aktual (m3); V si = Volume sortimen ke-i (m3); n =
Jumlah sortimen; a’ = Luas bidang dasar pangkal seksi batang (m2);
l = Panjang seksi batang (m); a’’’ = Luas bidang dasar ujung seksi
batang (m2).
Adapun rekapitulasi hasil analisis data pohon contoh untuk penyusunan dan
validasi model disajikan pada Tabel 2.
4
Tabel 2 Deskripsi statistik dimensi pohon contoh dalam penyusunan dan
validasi model
Data penyusunan model (n=94)
Data validasi (n=39)
Peubah
Mean
Min
Max
SD
Mean
Min
Max
SD
D (cm)
39.7
10.5
71.8 17.03
40.2
11.7
71.3 17.4
Hbc (m)
15.0
4.1
28
5.4
14.3
4.0
22.6
5.3
H (m)
32.1
6.2
56.6
11.5
29.9
15.3
55.1 10.7
Va (m3)
1.6
0.03
5.1
1.2
1.6
0.05
4.0
1.2
Keterangan : Mean, rata-rata; Min, minimal; Max, maksimal; SD, standar deviasi.
Keeratan hubungan antara dua peubah diukur melalui koefisien korelasi
Pearson (r, Walpole 1995) seperti tercantum pada Tabel 3.
r=
�
�
∑�
�=1 �1 �1 − �∑�=1 �� ��∑�=1 �1 �/�
�
�
�
2
2
2
2
��∑�
�=1 �1 −(∑�=1 �� ) /�� �∑�=1 �� −(∑�=1 �� ) /��
............................................. (3)
Tabel 3 Koefisien korelasi antara satu peubah dengan peubah yang lain
Peubah
D
H
Hbc
Va
Dbh
0.914**
0.747**
0.513**
H
0.807**
0.347**
0.377**
Keterangan : ** Signifikan pada P < 0.01
Berdasarkan Tabel 3, diameter (D) dan tinggi pohon (H, Hbc) memiliki
korelasi yang signifikan dengan volume pohon sehingga dapat dikembangkan
model volume dengan satu peubah (diameter) dan dua peubah (diameter dan
tinggi pohon). Tinggi pohon yang dimasukan ke dalam model adalah tinggi total
pohon, karena lebih mudah diukur di lapangan dan memiliki korelasi yang lebih
erat (r = 0.747) dengan volume pertukangan pohon puspa daripada tinggi bebas
cabang (r = 0.513).
Penentuan angka bentuk
Perhitungan nilai angka bentuk yang biasa disebut juga dengan faktor
bentuk dapat berbeda-beda bergantung pada diameter mana yang dipakai sebagai
dasar dalam menentukan diameter silindernya. Menurut Simon (1996) faktor
bentuk absolut merupakan faktor bentuk yang didasarkan pada diameter pangkal
pohon dan faktor bentuk buatan didasarkan pada diameter setinggi dada yang
volume kayunya dihitung mulai dari pangkal pohon. Untuk itu faktor bentuk
absolut dan faktor bentuk buatan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
�
f = � � ....................................................................................................... (4)
��
��
f=�
�
.......................................................................................................
(5)
Keterangan : ��� , volume silinder dari diameter pangkal; �� , volume silinder dari
diameter setinggi dada
5
Penyusunan model volume
Model volume pohon puspa disusun dengan menggunakan analisis regresi
dengan satu peubah bebas (yaitu diameter) dan dua peubah bebas (diameter dan
tinggi total). Model-model regresi dengan satu peubah bebas yang digunakan
adalah sebagai berikut (Simon 1996):
VD1: Vm = b 0 Db1 (Berkhout) ................................................................. (1a)
VD2: Vm = b 0 + b 1 D2 (Kopksky-Gehrhardt) .......................................... (1b)
VD3: Vm = b 0 + b 1 D + b 2 D2 (Hohenadl-Krenn) ...............................
......
(1c)
VD4: Vm = b 1 D + b 2 D2 (Dissescu-Meyer) ............................................. (1d)
Adapun model-model regresi dengan dua peubah bebas yang digunakan adalah
(Simon 1996):
VDH1: Vm = b 0 Db1 Hb2 (Schumacher-Hall) .......................................... (2a)
VDH2: Vm = b 0 + b 1 D2 H (Spurr) ........................................................... (2b)
VDH3: Vm = b 0 + b 1 D2 + b 2 D2H + b 3 H (Stoate) .................................... (2c)
VDH4: Vm = b 0 + b 1 D + b 2 D2H + b 3 DH3 (Meyer) ................................. (2d)
Model VD1 dan VDH1 merupakan model pangkat (power) yang penentuan
parameter-parameter modelnya dilakukan melalui transformasi logaritma menjadi
model linier. Menurut Sprugel (1983) dalam Tiryana & Muhdin (2012)
persamaan yang ditansformasi balik ke model pangkat perlu dikoreksi karena
transformasi balik nilai-nilai logaritma menyebabkan terjadinya bias/kesalahan
sistematis. Untuk itu faktor koreksi dihitung dengan rumus correction faktor:
CF = exp(SEE2/2) ..................................................................................
(6)
Keterangan : SEE = kuadrat tengah sisaan. Hasil CF dikalikan dengan b 0 (hasil
antiln b 0 ) untuk memperoleh nilai dugaan model terkoreksi.
Pemilihan model terbaik
Uji parameter dimaksudkan untuk mengetahui apakah parameter regresi
bersifat signifikan atau tidak terhadap peubah tak bebas dengan rumusan hipotesis
dan kaidah keputusan sebagai berikut (Nawari 2010):
Hipotesis : Ho : �� = 0
H 1 : �� ≠ 0
Kaidah keputusan : Jika p-value < taraf nyata (α = 0.05) maka tolak Ho (�� ≠ 0)
yang artinya minimal ada satu �� bernilai tidak sama dengan
nol, sehingga peubah bebas pengaruh nyata terhadap peubah
tak bebas.
Selain signifikansi parameter model, pemilihan model terbaik juga
didasarkan atas simpangan baku (s) terkecil dan koefisien determinasi terkoreksi
(R2 adjusted) terbesar. Nilai-nilai tersebut diperoleh dengan rumus (Draper &
Smith 1992):
���
� = ��−� ..................................................................................................... (7)
���(�−�)
��2 = 1 − ���
...................................................................................... (8)
(�−1)
Keterangan : (n-p) = Derajat bebas sisa, (n-1) = Derajat bebas total, JKS = Jumlah
kuadrat sisa, JKT = Jumlah kuadrat total terkoreksi, Ra2 =
R2 adjusted, s = simpangan baku.
6
Pemeriksaan keterpenuhan asumsi model regresi juga dilakukan untuk
memastikan bahwa sisaan model menyebar normal dan memiliki ragam sisaan
yang relatif homogen/konstan (Draper & Smith 1992).
Validasi model
Validasi model dilakukan dengan menggunakan uji � 2 (Khi-kuadrat) pada
taraf nyata α (α = 0.05 atau α = 0.01) sebagai berikut (Walpole 1995):
Hipotesis :
H0
: V model = V aktual
HI
: V model ≠ V aktual
P
Kriterium Uji:
2
�ℎ��
=∑
( ��−�� )2
��
.................................................... (9)
2
Kaidah keputusan: Apabila �ℎ��
≤ � 2 α (n-1) maka hipotesis H 0 diterima pada α =
0,05 artinya volume dugaan tidak jauh berbeda dengan volume
aktual.
Selain uji Khi-kuadrat, validasi model juga dilakukan dengan menggunakan
kriteria Simpangan Agregat (SA), Simpangan Rata-Rata Relatif (SR), Bias (e),
dan Root Mean Square Error (RMSE), yang dihitung dengan rumus-rumus
sebagai berikut:
SA = {( ∑V t - ∑V a ) / ∑V t } x 100% (Husch 1963) .................................... (10)
SR =∑ [{│V a – V t │ x 100% / V t }] / n (Husch 1963) ................................ (11)
∑ (�� − ŷ� ) 2
RMSE = �
�− �
R
(Huang et al. 2003 dalam Sumadi & Siahaan 2010) (12)
e = ∑(��� − �� ) /n j (Akca 1995 dalam Muhdin 1999) ............................. (13)
Keterangan : Y i , V i , volume aktual; ŷ� , V ij , V t , volume dugaan; n j jumlah pohon
dalam model j.
Model yang baik memiliki simpangan agregat (SA) tidak melebihi 1% (Husch
1920 dalam Husch 1963), nilai simpangan rata-rata (SR) tidak lebih dari 10%
(Spurr 1952), nilai RMSE dan bias yang kecil, serta uji � 2 (Khi-kuadrat) yang
tidak menunjukkan adanya perbedaan yang nyata antara nilai dugaan dengan nilai
aktualnya.
Perbandingan hasil penelitian
Untuk memastikan keterandalan model volume yang dihasilkan dari
penelitian ini, dilakukan pembandingan terhadap nilai dugaan dari model volume
yang disusun oleh LP IPB (1985):
�� = -0.9501 + 0.0255 t + 4.5359 d ..............................................
(14)
Keterangan : �� adalah volume kayu pertukangan, t adalah tinggi total pohon, d
adalah diameter pohon. Pembandingan dilakukan pada kisaran diameter 11 cm
sampai dengan 30 cm.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Puspa (Schima wallichii Korth)
Nama latin dari tumbuhan Puspa adalah Schima wallichii (DC.) Korth.
Tumbuhan ini termasuk dalam famili (suku) Theaceae. Penyebaran Puspa secara
7
alami meliputi Aceh, Sumatera Utara, Sumatera Barat, Sumatera Selatan,
Bengkulu, Lampung, seluruh Jawa, Kalimantan Tengah, Kalimantan Selatan dan
Kalimantan Timur (Martawijaya et al 2005). Ciri-ciri dan kegunaan dari jenis
puspa Menurut Martawijaya et al (2005), sebagai berikut:
“Tinggi pohon dapat mencapai 40 m dengan panjang batang bebas cabang
sampai 25 m, diameter batangnya dapat mencapai 250 cm, tidak berbanir, kulit
luar berwarna merah muda, merah tua, sampai hitam, beralur dangkal dan
mengelupas, sedangkan kulit hidup tebalnya sampai 15 mm, berwarna merah dan
di dalamnya terdapat miang yang gatal. Kegunaan pohon jenis Puspa cocok untuk
tiang dan balok bangunan perumahan, dan jembatan. Tetapi kurang baik untuk
dibuat papan karena mudah berubah bentuk. Jenis kayu ini dapat dipakai untuk
lantai, mebel murah, perkapalan (gading-gading, dek)”
Angka Bentuk Volume Pertukangan Puspa
Pohon memiliki bentuk batang yang berbeda, pada umumnya menyerupai
bentuk silinder yang panjang yang memiliki luas bidang dasar pangkal batang
yang lebih besar dibandingkan dengan luas bidang dasar ujung/ pucuk pohon.
Seperti yang dinyatakan oleh Wahjono (1989) bahwa bentuk batang yang
menyerupai silinder sebenarnya tersusun oleh beberapa potong benda putar
(frustrum), sehingga batang yang tersusun dari deretan frustum yang berbeda akan
mempengaruhi besar volume sebenarnya. Angka bentuk batang pohon membantu
memperkecil kesalahan dalam menduga volume aktual.
Tabel 4 Deskriptif statistik angka bentuk absolut dan angka bentuk buatan
Angka bentuk
Absolut
Buatan
Minimal
0.34
0.44
Maksimal
0.77
1.00
Rata-rata
0.52
0.71
Standar deviasi
0.10
0.12
Herdiawan (2003) memperoleh angka bentuk buatan kayu pertukangan jenis
puspa di HPGW rata-rata sebesar 0.798 (0.523–0.998) . Hasil tersebut tidak jauh
berbeda dengan hasil penelitian ini sebesar 0.71 (Tabel 4). Hasil penelitian ini
dapat dikatakan lebih baik dibandingkan dengan penelitian sebelumnya. Karena
penelitian sebelumnya menggunakan alat ukur yang memiliki ketelitian lebih
rendah (Spiegel Relaskop Bitterlich), pengukuran diameter perseksi sepanjang 2 m
membuat angka bentuk batang tidak lebih baik, dan rentang diameter yang diukur
lebih kecil berkisar 20 cm sampai dengan 50 cm.
Penyusunan Model dan Pemilihan Model Terbaik
Peubah diameter pada model Vd1 mampu menjelaskan perubahan tingkat
volume secara signifikan (α = 0.000) sebesar 94.8% dan garis regresi tanpa
melewati titik nol. Sedangkan pada konstanta VD2 tidak menunjukan hasil yang
signifikan (p-value = 0.511) artinya garis regresi dipastikan melalui titik awal dan
D2 berpengaruh nyata terhadap volume tetapi variasi diameter yang dikuadratkan
lebih rendah menjelaskan variasi volume (82.7%). Pengurangan konstanta pada
8
VD3 menjadi VD4 meningkatkan koefisien determinasi sebesar 9.9% tetapi
peningkatan keragaman tidak cukup berarti karena p-value pada salah satu
parameter dari kedua model menunjukan lebih dari 0.05. Oleh karena itu, dapat
dikatakan bahwa VD1 merupakan model terbaik dalam analisis regresi satu
peubah.
Penambahan peubah tinggi dari VD1 menjadi VDH1 hanya meningkatkan
koefisien determinasi sebesar 0.3% dan pada taraf nyata 1% penambahan H tidak
signifikan (p-value = 0.02) dalam menjelaskan perubahan volume, sehingga
peranan peubah tinggi tersebut dapat dikatakan tidak cukup berarti. Pada VDH2,
peubah D2H sangat signifikan dan garis regresi tidak melalui titik nol, tetapi
keragaman yang dapat dijelaskan oleh peubah tersebut rendah (75%). Sementara
itu, hasil uji model VDH3 menunjukkan peubah D2, D2H, dan H hanya mampu
menjelaskan keragaman volume pohon sebesar 84.1% dan model VDH4 hanya
sebesar 83.2% karena dua peubah (yaitu D2H dan DH3) tidak berpengaruh nyata.
Tabel 5 Hasil perhitungan nilai Standar eror (SE), P-value, R2, dan s pada
masing-masing persamaan regresi penduga volume yang di uji
Model
Parameter Coefficients
regresi
A. Model volume lokal
VD1
b0
0.000237
b1
2.32
VD2
b0
0.05855
b1
0.000807
VD3
b0
-6.41
b1
0.0405
b2
0.000320
VD4
b1
0.00668
b2
0.000707
B. Model volume standar
VDH1
b0
0.000183
b1
2.11
b2
0.298
VDH2
b0
0.413
b1
0.000016
VDH3
b0
-0.588
b1
0.00109
b2
0.00001
b3
0.0250
VDH4
b0
0.905
b1
0.0605
b2
0.000001
b3
2.10-8
Ra2
SE
P-value
0.2034
0.05641
0.0887
0.00003
0.289
0.016
0.0002
0.0048
0.00009