Model Penduga Struktur Tegakan Berdasarkan Sebaran Diameter Pohon

Gambar 7, 8 dan 9 menjelaskan bahwa dari hubungan antara kerapatan pohon per hektar dengan kelas diameter memperlihatkan bentuk struktur tegakan jenis pohon torem dan non torem pada berbagai tingkat kerapatan yang berbeda. Untuk kelompok jenis torem umumnya bentuk struktur tegakan menyerupai pola sebaran diameter yang tidak beraturan pada setiap tingkat kerapatan vegetasi. Sedangkan untuk jenis non torem pada setiap tingkat kerapatan vegetasi bentuk struktur tegakan menyerupai pola sebaran J-terbalik. Hal ini, menurut UNESCO 1978 yang diacu dalam Suhendang 1985 bahwa bentuk struktur tegakan hutan untuk semua jenis pohon mengikuti bentuk kurva J-terbalik, tetapi bentuknya sangat bervariasi apabila dibuatkan untuk setiap jenisnya.

5.2. Model Penduga Struktur Tegakan Berdasarkan Sebaran Diameter Pohon

Prosedur pemilihan famili sebaran terbaik untuk menerangkan bentuk struktur tegakan hutan berdasarkan sebaran diameter pohon dilakukan melalui dua tahapan. Tahap pertama dilakukan dengan cara fungsi kemungkinan maksimum, yaitu dengan memilih satu famili sebaran yang memiliki nilai fungsi kemungkinan maksimum tertinggi, diantara nilai fungsi kemungkinan maksimum dari semua famili sebaran yang dicobakan pada masing-masing petak contoh. Tahap kedua dilakukan dengan melihat kemungkinan penerimaan famili sebaran tertentu oleh petak contoh lain berdasarkan urutan fungsi kemungkinan maksimum dan selisihnya dengan nilai fungsi kemungkinan maksimum tertinggi dengan klasifikasi tebaran data berupa kelompok jenis pohon torem dan non torem yang terdapat dalam petak contoh. Hasil perhitungan nilai fungsi kemungkinan maksimum dari semua famili sebaran yang dicobakan pada masing-masing petak contoh untuk kelompok jenis pohon torem dan non torem dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4 Nilai fungsi kemungkinan maksimum L dari tiap famili sebaran untuk kelompok jenis pohon torem dan non torem dinyatakan dalam : - Log L Petak Contoh Kelompok Jenis Nilai Fungsi Kemungkinan Maksimum Famili Terpilih Eksponensial Gamma Lognormal Weibull KVT Torem 56,216 54,878 54,889 55,340 Lognormal Non Torem 1255,671 1147,263 1122,461 1181,508 Lognormal KVS Torem 33,575 32,250 31,716 32,647 Lognormal Non Torem 776,394 718,393 708,614 730,435 Lognormal KVR Torem 63,058 55,856 56,777 54,485 Weibull Non Torem 405,127 346,714 343,528 354,172 Lognormal Sumber : Data Primer Diolah dengan MATLAB 7.7.0.471 Keterangan : KVT = kerapatan vegetasi tinggi, KVS = kerapatan vegetasi sedang, KVR = kerapatan vegetasi rendah. Tabel 4 menjelaskan bahwa apabila penentuan fungsi sebaran terpilih hanya dilakukan berdasarkan nilai fungsi kemungkinan maksimum, maka untuk kelompok jenis torem pada areal dengan kerapatan vegetasi tinggi diterima oleh famili sebaran gamma, areal dengan kerapatan vegetasi sedang diterima oleh famili sebaran lognormal dan untuk areal dengan kerapatan vegetasi rendah diterima oleh famili sebaran weibull. Sedangkan untuk kelompok jenis non torem, diterima secara konsisten oleh famili sebaran lognormal tanpa pengecualian. Namun dengan melihat kecenderungan penerimaan famili sebaran oleh ketiga petak contoh, ternyata famili sebaran lognormal merupakan famili sebaran yang lebih sering dipilih dalam satuan percobaan. Sebagai contoh, pada areal dengan kerapatan vegetasi tinggi, sebenarnya diterima oleh famili sebaran gamma L = 10 -54,878 karena famili sebaran ini memiliki nilai fungsi kemungkinan maksimum tertinggi dibandingkan dengan famili sebaran lain yang dicobakan. Sedangkan famili sebaran lognormal L = 10 -54,889 menempati urutan kedua terbesar sehingga selisih dengan nilai fungsi kemungkinan maksimum tertinggi sangat kecil dan dapat diabaikan nilainya dianggap sama. Atas dasar pertimbangan ini, maka dapat dikatakan bahwa famili sebaran lognormal merupakan famili sebaran terbaik untuk menerangkan model struktur tegakan jenis pohon torem pada areal dengan kerapatan vegetasi tinggi. Prosedur penilaian seperti ini digunakan dalam penentuan famili sebaran terbaik dalam setiap petak contoh untuk kelompok jenis pohon torem dan non torem. Berdasarkan apa yang telah diuraikan pada bagian sebelumnya, maka dapat diduga bahwa famili sebaran terbaik untuk menerangkan model struktur tegakan jenis pohon torem dan non torem pada areal penelitian adalah famili sebaran lognormal, oleh karena famili sebaran ini adalah famili sebaran yang paling sering dipilih oleh satuan percobaan dibandingkan famili sebaran yang lain. Model struktur tegakan dari kelompok jenis pohon torem dan non torem untuk famili sebaran terpilih yang dibentuk berdasarkan besarnya nilai dugaan bagi penduga titik dari setiap famili sebaran Lampiran 10 dan besarnya nilai fungsi kemungkinan maksimum dari setiap petak contoh adalah sebagai berikut : Areal dengan kerapatan vegetasi tinggi Kelompok jenis pohon torem : 2 0,~ 1 ln - 0,828 ex p -0, 5 3,846 3,846 2 x f x I x x π         =               L = 10 -54,889 Kelompok jenis pohon non torem 2 0,~ 1 ln - 0, 478 ex p -0, 5 3,113 3,113 2 x f x I x x π         =               L = 10 -1122,461 Areal dengan kerapatan vegetasi sedang Kelompok jenis pohon torem 2 0,~ 1 ln - 0, 669 ex p -0, 5 3, 585 3, 585 2 x f x I x x π         =               L = 10 -31,716 Kelompok jenis pohon non torem 2 0,~ 1 ln - 0, 522 ex p -0, 5 3,193 3,193 2 x f x I x x π         =               L = 10 -708,614 Areal dengan kerapatan vegetasi rendah Kelompok jenis pohon torem 2,422 3,422 0,~ - 0, 066 exp 52, 458 52, 458 x x f x I x     =         L = 10 -54,485 Kelompok jenis pohon non torem 2 0,~ 1 ln - 0, 383 ex p -0, 5 3, 017 3, 017 2 x f x I x x π         =               L = 10 -343,528 Apabila persamaan model struktur tegakan pada setiap petak contoh untuk kelompok jenis torem dan non torem ini Lampiran 13 dibuatkan grafiknya akan diperoleh kurva struktur tegakan seperti terlihat pada Gambar 10, 11 dan 12. a b Gambar 10 Bentuk fungsi kepekatan sebaran eksponensial, gamma, lognormal dan weibull untuk kelompok jenis pohon torem a dan non torem b di areal dengan kerapatan vegetasi tinggi. a b Gambar 11 Bentuk fungsi kepekatan sebaran eksponensial, gamma, lognormal dan weibull untuk kelompok jenis pohon torem a dan non torem b di areal dengan kerapatan vegetasi sedang. a b Gambar 12 Bentuk fungsi kepekatan sebaran eksponensial, gamma, lognormal dan weibull untuk kelompok jenis pohon torem a dan non torem b di areal dengan kerapatan vegetasi rendah. Gambar 10, 11 dan 12 memperlihatkan bahwa secara umum bentuk kurva struktur tegakan dari kelompok jenis torem dan non torem pada setiap petak contoh menyerupai lonceng telungkup, yaitu mendekati sebaran normal. Bentuk sebaran seperti ini akan dapat dipakai sebagai petunjuk bagi penentuan dapat tidaknya tegakan tersebut diadakan pemanenan Suhendang 1985. Secara keseluruhan kurva struktur tegakan dari kedua kelompok jenis pohon yaitu torem dan non torem pada setiap petak contoh memperlihatkan bahwa bentuk kurva cenderung menjulur ke kanan Gambar 10, 11 dan 12. Hal ini mengindikasikan bahwa areal hutan sebagian besar terdiri dari pohon-pohon dengan sebaran kelas diameter yang kecil yaitu kurang dari 50 cm, sehingga dapat dikatakan bahwa pada areal hutan tersebut tidak layak untuk dilakukan pemanenan. Meskipun demikian, apabila dipandang dari aspek ekologis maka dengan melakukan tindakan regenerasi terhadap tegakan yaitu dengan mempertahankan kondisi struktur tegakan dan kegiatan pengayaan enrichment planting maka diharapkan akan diperoleh proporsi jumlah pohon tiap hektar yang dapat ditebang setiap tahun adalah sama. Selanjutnya dari kurva struktur tegakan ini dapat dibentuk histogram kerapatan pohon berdasarkan kelas diameter untuk setiap famili sebaran yang dicobakan dan dipilih untuk kelompok jenis torem pada areal kerapatan vegetasi tinggi dan areal kerapatan vegetasi rendah seperti tertera pada Gambar 13 dan 14. Hal ini dilakukan untuk melihat perbandingan famili sebaran terbaik lognormal dan famili sebaran lainnya yaitu weibull terhadap data pengamatan yang sebenarnya pada areal penelitian. Gambar 13 dan 14 menjelaskan bahwa perbandingan histogram model struktur tegakan yang dibuat dengan data pengamatan yang sebenarnya dan berdasarkan famili sebaran yang dicobakan dapat dilihat bahwa bentuk struktur tegakan dengan memakai famili sebaran terpilih yaitu lognormal pada areal dengan kerapatan vegetasi tinggi dan famili sebaran lainnya yaitu weibull pada areal dengan kerapatan vegetasi rendah relatif lebih mendekati bentuk yang sebenarnya bila dibandingkan dengan famili sebaran lain yang dicobakan. Gambar 13 Perbandingan bentuk histogram kerapatan pohon kelompok jenis torem dengan famili sebaran terbaik lognormal di areal dengan kerapatan vegetasi tinggi. Gambar 14 Perbandingan bentuk histogram kerapatan pohon kelompok jenis torem dengan famili sebaran terbaik weibull di areal dengan kerapatan vegetasi rendah. Dalam penelitian ini, selain penentuan famili sebaran terbaik yang dilakukan pada setiap petak contoh untuk kelompok jenis torem dan non torem, juga diadakan pemilihan famili sebaran berdasarkan pengamatan pada seluruh petak contoh, yang selanjutnya disebut sebagai petak contoh gabungan. Hal ini dilakukan untuk melihat perbandingan hasil pemilihan famili sebaran dari setiap petak contoh dengan hasil pemilihan famili sebaran dari petak contoh gabungan yang selanjutnya dapat dianggap sebagai pengujian konsistensi penerimaan famili sebaran. Hasil perhitungan nilai fungsi kemungkinan maksimum dari semua famili sebaran yang dicobakan pada petak contoh gabungan untuk kelompok jenis pohon torem dan non torem dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5 Nilai fungsi kemungkinan maksimum L dari tiap famili sebaran untuk kelompok jenis pohon torem dan non torem pada petak contoh gabungan dinyatakan dalam : - Log L Kelompok Jenis Nilai Fungsi Kemungkinan Maksimum Famili Terpilih Eksponensial Gamma Lognormal Weibull Torem 153,139 145,920 145,130 146,767 Lognormal Non Torem 146,240 142,324 139,812 143,699 Lognormal Sumber : Data Primer Diolah dengan MATLAB 7.7.0.471 Dari Tabel 5 terlihat bahwa famili sebaran lognormal diterima secara konsisten tanpa pengecualian apabila seluruh petak contoh digabungkan, akan tetapi bila dibuatkan untuk setiap petak contoh maka penerimaan famili sebaran dari kedua kelompok jenis ini akan berbeda. Untuk kelompok jenis pohon torem diterima dengan famili sebaran lognormal sebesar 66,67, dan famili sebaran weibull sebesar 33,33. Sedangkan untuk kelompok jenis non torem diterima dengan famili sebaran lognormal sebesar 100. Hal ini mengindikasikan bahwa untuk kelompok jenis pohon torem famili sebaran lognormal konsisten di areal kerapatan vegetasi tinggi dan sedang, namun tidak konsisten di areal dengan kerapatan vegetasi rendah. Sedangkan untuk kelompok jenis pohon non torem terlihat bahwa adanya konsistensi penerimaan famili sebaran lognormal di ketiga petak contoh. Adanya penerimaan famil sebaran yang tidak konsisten ini diduga karena pada kenyataannya ketiga petak contoh dengan tingkat kerapatan vegetasi yang berbeda saling bebas satu sama lain, sedangkan pada penyusunan petak contoh gabungan dianggap sebagai satu kesatuan. Oleh karena ketiga petak contoh saling bebas satu sama lain, maka kebebasan bentuk struktur tegakan dalam setiap petak contoh akan terjamin, akibatnya ketiga petak contoh tersebut tidak dimungkinkan untuk digabungkan sebagai satu kesatuan. Hal ini menunjukkan bahwa keabsahan pembandingan yang dilakukan tidak terjamin, sebab yang dibandingkan adalah ketiga petak contoh yang memiliki kondisi kerapatan vegetasi yang berbeda. Hal ini mengindikasikan bahwa adanya penerimaan atau penolakan model struktur tegakan bukan disebabkan oleh adanya variasi luas dari satuan percobaan karena pada dasarnya faktor homogenitas dan keterwakilan individu dalam populasi merupakan dasar dalam pemilihan luas petak contoh dalam penelitian ini, melainkan karena adanya kekhasan bentuk struktur tegakan untuk setiap petak contoh. Histogram kerapatan pohon untuk setiap kelas diameter dengan jumlah pohon per hektar untuk kelompok jenis pohon torem dan non torem pada petak contoh gabungan dapat dilihat pada Gambar 15 dan 16. Gambar 15 Sebaran diameter jenis pohon torem untuk petak contoh gabungan. Gambar 16 Sebaran diameter jenis pohon non torem untuk petak contoh gabungan. Dari Gambar 15 dan 16 terlihat bahwa bentuk struktur tegakan jenis pohon torem dan non torem cenderung memiliki pola yang berbeda. Untuk kelompok jenis pohon torem bentuk struktur tegakan menyerupai pola sebaran diameter yang tidak beraturan, dimana kerapatan pohon akan meningkat pada kelas diameter yang rendah kemudian turun dan meningkat lagi pada kelas diameter tertentu dan turun pada kelas diameter yang lebih besar. Sedangkan untuk kelompok jenis non torem bentuk struktur tegakan menyerupai kurva J-terbalik, dimana kerapatan pohon meningkat pada kelas diameter rendah dan cenderung menurun secara drastis pada kelas diameter yang lebih besar. Menurut UNESCO 1978 yang diacu dalam Suhendang 1985 bahwa kecenderungan penurunan kerapatan pohon pada kelas diameter yang lebih tinggi seperti ini ternyata tidak sama untuk semua jenis, tergantung sifat toleransinya terhadap naungan. Dijelaskan pula bahwa untuk jenis pohon yang tidak tahan terhadap naungan intoleran, maka kerapatan pohonnya tidak akan secara drastis berkurang dengan bertambah tingginya kelas diameter, bahkan bisa terjadi kerapatan pohonnya akan rendah pada kelas diameter yang rendah, kemudian naik sampai pada kelas diameter tertentu tetapi selanjutnya turun kembali pada kelas diameter yang lebih besar. Untuk jenis pohon yang tahan terhadap naungan toleran, kerapatan pohon akan menurun secara drastis dengan bertambah tingginya kelas diameter. Gambar 15 menjelaskan bahwa rata-rata kerapatan pohon terbesar untuk kelompok jenis torem berada pada selang kelas diameter 40-50 cm yaitu 2,3 pohonha atau sekitar 0,23 dan terkecil berada pada kelas diameter 30-40 cm, 110-120 cm dan 160-170 cm yaitu masing-masing 0,3 pohonha atau sekitar 0,03. Untuk kelompok jenis non torem, rata-rata kerapatan pohon terbesar berada pada kelas diameter 10-20 cm yaitu 91 pohonha atau sekitar 0,48 dan terkecil berada pada kelas diameter 90-100 cm dan 170-180 cm yaitu masing-masing 0,33 pohonha atau sekitar 0,002 Gambar 16.

5.3 Penerapan Struktur Tegakan dalam Menduga Dimensi Tegakan Hutan