Pendugaan Potensi Biomassa Tegakan di Areal Rehabilitasi Hutan Pendidikan Gunung Walat Menggunakan Metode Tree Sampling
PENDUGAAN POTENSI BIOMASSA TEGAKAN DI AREAL
REHABILITASI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT
MENGGUNAKAN METODE TREE SAMPLING
INTAN HARTIKA SARI
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pendugaan Potensi
Biomassa Tegakan di Areal Rehabilitasi Hutan Pendidikan Gunung Walat
Menggunakan Metode Tree sampling 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, Januari 2015
Intan Hartika Sari
NIM E14100104
ABSTRAK
INTAN HARTIKA SARI. Pendugaan Potensi Biomassa Tegakan di Areal
Rehabilitasi Hutan Pendidikan Gunung Walat Menggunakan Metode Tree
Sampling. Dibimbing oleh TATANG TIRYANA.
Metode tree sampling merupakan metode alternatif selain metode plot
sampling yang dapat digunakan untuk pendugaan potensi tegakan. Namun metode
tree sampling tersebut belum banyak diterapkan untuk pendugaan potensi
biomassa pada areal rehabilitasi khususnya di Hutan Pendidikan Gunung Walat
(HPGW). Tujuan dari penelitian ini adalah membandingkan ketelitian pendugaan
potensi biomassa tegakan di HPGW menggunakan metode dengan metode plot
sampling. Pengukuran pada tree sampling hanya dilakukan terhadap 3, 4, 5, 6,7
dan 8 pohon terdekat dari titik pusat unit contoh. Jumlah unit contoh yang
digunakan sebanyak 72 plot, yang dibuat di lapangan menggunakan metode
stratified systematic sampling with random start. Pada setiap unit contoh
dilakukan pengukuran diameter pohon, tinggi pohon dan jarak pohon terjauh dari
titik pusat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pendugaan biomassa tegakan
dengan unit contoh 3, 4, 5, dan 6 pohon memiliki hasil ketelitian yang relatif sama
dengan metode plot sampling. Dengan demikian metode tree sampling dapat
digunakan sebagai metode alternatif dalam pendugaan potensi biomassa tegakan
di HPGW.
Kata kunci : biomassa, plot sampling, stratified sampling, tree sampling, unit
contoh
ABSTRACT
INTAN HARTIKA SARI. Estimation of Biomass Potential on Stands in Forest
Rehabilitation Area at Gunung Walat Education Forest by Tree Sampling Method.
Supervised by TATANG TIRYANA.
Tree sampling is an alternative method to plot sampling for estimating stand
potency. Such method, however, has not been commonly used yet for estimating
stand biomass of rehabilitated forest areas, particularly in Gunung Walat
University Forest (GWUF). The objective of this study was to compare the
precision of tree sampling and plot sampling methods in estimating stand biomass
in GWUF. The tree sampling method was implemented by measuring only 3, 4, 5,
6, 7, and 8 sample trees nearby the plot centers. The number of sample units was
72, which were located in the field by using a stratified systematic sampling with
random start. For each sample unit, tree measurements were conducted to record
diameter, height, and distance between the furthest tree and center plot. The
results showed that the estimation of stand biomass using 3, 4, 5, and 6 sample
trees provided similar precision to that of plot sampling. This means that tree
sampling can be used an alternative method for estimating stand biomass in
GWUF.
Keywords: biomass, sample unit, plot sampling, stratified sampling, tree sampling
PENDUGAAN POTENSI BIOMASSA TEGAKAN DI AREAL
REHABILITASI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT
MENGGUNAKAN TREE SAMPLING
INTAN HARTIKA SARI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Judul Skripsi : Pendugaan Potensi Biomassa Tegakan di Areal Rehabilitasi Hutan
Pendidikan Gunung Walat Menggunakan Metode Tree Sampling
Nama
: Intan Hartika Sari
NIM
: E14100104
Disetujui oleh
Dr Tatang Tiryana SHut MSc
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Ahmad Budiaman MSc FTrop
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Judul penelitian
yang dilaksanakan sejak bulan Juni 2014 ialah Pendugaan Potensi Biomassa
Tegakan di Areal Rehabilitasi Hutan Pendidikan Gunung Walat Menggunakan
Metode Tree Sampling.
Terima kasih penulis ucapkan kepada kedua orang tua penulis, beserta
keluarga atas support, harapan motivasi dan doa. Penulis mengucapkan
terimakasih pula kepada Bapak Dr. Tatang Tiryana, S.Hut M.Sc selaku
pembimbing yang telah membantu, mengarahkan dan membimbing penulis dalam
menyusun karya ilmiah ini. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan
kepada keluarga besar tim pengelola Hutan Pendidikan Gunung Walat yang telah
membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan
kepada teman-teman Manajemen Hutan angkatan 47 atas segala bantuan,
dukungan, doa dan motivasi.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2015
Intan Hartika Sari
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
METODE
2
Lokasi dan Waktu
2
Alat dan Bahan
2
Prosedur Penelitian
2
Analisis Data
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Potensi Biomassa
Kesalahan Penarikan Contoh (Sampling Error) dan Efisiensi Relatif
SIMPULAN DAN SARAN
9
9
11
13
Simpulan
13
Saran
13
DAFTAR PUSTAKA
14
RIWAYAT HIDUP
16
DAFTAR TABEL
Sebaran intensitas sampling pada setiap stratum
Potensi biomassa tegakan pada setiap stratum
Potensi biomassa pada populasi
Hasil uji-t pada setiap stratum
Hasil uji-t pada populasi
Hasil perhitungan sampling error dan efisiensi relatif setiap
stratum
Tabel 7 Hasil perhitungan sampling error dan efisiensi relatif pada
populasi
Tabel 1
Tabel 2
Tabel 3
Tabel 4
Tabel 5
Tabel 6
3
9
10
10
10
11
12
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Peta sebaran unit contoh di Blok Conoco Phillips HPGW
3
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Data dan informasi mengenai potensi hutan sangat diperlukan untuk
menyusun rencana kegiatan pengelolaan sumber daya hutan secara lestari. Data
dan informasi tersebut diperoleh melalui inventarisasi hutan, yaitu suatu kegiatan
untuk mengumpulkan, mengevaluasi, serta menyajikan data dan informasi dari
suatu areal hutan (DeVries 1986). Pelaksanaan kegiatan ini harus dilakukan
dengan seksama dan terencana agar data dan informasi potensi hutan yang
diperoleh teliti.
Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) mengembangkan model
pengelolaan jasa lingkungan bekerjasama dengan beberapa perusahaan
multinasional melalui program rehabilitasi hutan untuk peningkatan serapan
karbon. Untuk mendukung program tersebut, diperlukan pendugaan potensi
biomassa di areal rehabilitasi HPGW setiap tahunnya. Umumnya pendugaan
potensi serapan karbon dilakukan dengan menerapkan teknik penarikan contoh.
Di hutan tanaman seperti halnya HPGW, umumnya menggunakan metode plot
sampling dengan unit contoh lingkaran (circular plot). Metode plot sampling
mudah diterapkan di lapangan dan memberikan ketelitian pendugaan yang cukup
tinggi. Namun demikian, waktu yang diperlukan untuk mengukur dimensi pohon
pada unit contoh lingkaran akan semakin lama seiring bertambahnya luas ukuran
unit contoh yang digunakan. Oleh karena itu, untuk memperoleh data potensi
tegakan secara cepat perlu dikembangkan metode sampling alternatif. Hasil-hasil
penelitian sebelumnya (Lynch et al.1998 dan Siregar 2007) menunjukkan bahwa
metode tree sampling dengan unit contoh berupa sejumlah pohon (n-tree) dapat
digunakan sebagai metode alternatif untuk pendugaan kerapatan dan volume
tegakan. Namun efektifitas penggunaan metode tree sampling untuk pendugaan
potensi serapan karbon belum banyak diteliti. Oleh karena, pendugaan potensi
serapan karbon dengan menggunakan metode tree sampling di areal rehabilitasi
HPGW perlu dilakukan untuk memberikan rekomendasi metode sampling
alternatif selain metode plot sampling yang saat ini lazim digunakan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan ketelitian pendugaan potensi
biomassa tegakan di areal rehabilitasi Hutan Pendidikan Gunung Walat
menggunakan metode tree sampling dengan metode plot sampling.
2
METODE
Lokasi dan Waktu
Penelitian ini dilakukan pada bulan Juni 2014 di areal rehabilitasi Conoco
Phillips Indonesia (COPI), Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW). Kawasan
Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) secara geografis terletak antara
6o54’23” 6o55’35” LS dan 106o48’27” 106o50’29” BT dengan ketinggian
460 726 mdpl. Secara administrasi pemerintahan HPGW terletak di wilayah
Kecamatan Cibadak dan Cicantayan Kabupaten Sukabumi Jawa Barat. Topografi
pada wilayah ini cukup bervariasi, yaitu pada bagian Selatan bertopografi landai
dan bergelombang sedangkan ke bagian Utara topografinya semakin curam.
Tutupan vegetasi didominasi oleh tegakan agathis (Agathis loranthifolia), pinus
(Pinus merkusii), dan mahoni (Swietenia macrophylla). Jenis pohon lainnya yang
tidak dominan adalah kayu afrika (Maesopsis eminii), rasamala (Altingia excelsa),
sonokeling (Dalbergia latifolia), akasia (Acacia mangium), meranti (Shorea sp)
dan merbau (Intsia bijuga) ( Kosmaryandi 2013).
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian adalah jangka sorong, kompas, pita
ukur, GPS (Global Positioning System), tongkat ukur, alat tulis, tally sheet, dan
komputer yang dilengkapi Microsoft Word, Microsoft Excel, dan ArcGIS 9.3.
Sedangkan bahan yang digunakan adalah tegakan pinus (Pinus merkusii), agathis
(Agathis loranthifolia), rasamala (Altingia excelsa), dan merbau (Intsia bijuga).
Prosedur Penelitian
Penentuan plot contoh
Penentuan plot contoh dilakukan dengan menggunakan teknik penarikan
contoh berlapis atau terstratifikasi secara sistematis dengan pengambilan acak
untuk plot contoh pertama (stratified systematic sampling with random start).
Metode penarikan contoh berlapis (stratified sampling) digunakan karena kondisi
tegakan yang heterogen (tahun tanam yang berbeda) yang dapat menyebabkan
ragam pendugaan menjadi tinggi. Menurut Husch (1987), stratifikasi akan
memungkinkan pendugaan lebih efisien. Pada penelitian ini, pengambilan contoh
tegakan dikelompokkan berdasarkan empat tahun tanam, yaitu 2009, 2010, 2011
dan 2013.
Penelitian ini menggunakan dua macam metode, yaitu metode tree
sampling dengan unit contoh pohon dan metode plot sampling dengan unit contoh
lingkaran (circular plot). Metode tree sampling dilakukan terhadap 3, 4, 5, 6, 7
dan 8 pohon terdekat dari titik pusat plot contoh. Unit contoh lingkaran
menggunakan luasan 0.02 ha (r = 7.8m). Jumlah plot contoh yang digunakan
sebanyak 72 plot dengan jarak antar plot 30 m dan intensitas sampling yang
berbeda-beda pada setiap stratum. Rincian intensitas sampling dan peta sebaran
3
unit contoh pada areal rehabilitasi HPGW masing-masing tertera pada Tabel 1 dan
Gambar 1.
Tabel 1 Sebaran intensitas sampling pada setiap stratum
Lokasi
COPI 2009
COPI 2010
COPI 2011
COPI 2013
Total
L (ha)
5.2
1.2
2.6
1.1
10.1
N (Plot)
263
60
130
55
508
n (Plot)
29
11
20
12
72
IS (%)
11.047
18.333
15.384
21.818
-
Gambar 1 Peta sebaran unit contoh di Blok Conoco Phillips HPGW
Pengumpulan data
Pengumpulan data diawali dengan menentukan titik pusat unit contoh di
lapangan menggunakan GPS (Global Positioning System) berdasarkan koordinat
(X,Y) pada peta rancangan penarikan contoh (Gambar 1). Setelah ditemukan titik
pusat unit contoh dilakukan penandaan batas-batas pada unit contoh yang
digunakan. Batas unit contoh pada metode tree sampling berdasarkan jumlah
pohon terdekat, sedangkan untuk unit contoh lingkaran berdasarkan luasan ukuran
plot contoh yaitu 0.02 ha dengan jari-jari 7.8 m. Setiap unit contoh dilakukan
pengumpulan data berupa jenis pohon, pengukuran diameter dan tinggi total
pohon. Diameter yang diukur merupakan diameter setinggi dada (Dbh) pada
ketinggian 1.3 m (Dbh) untuk pohon yang memiliki tinggi total lebih dari atau
sama dengan 1.5 m atau pada ketinggian 20 cm di atas permukaan tanah untuk
pohon dengan tinggi total kurang dari 1.5 m. Pengukuran biomassa pohon pada
unit contoh lingkaran hanya dilakukan pada pohon yang masuk ke dalam batas
plot lingkaran tersebut. Untuk metode tree sampling, pengukuran dimensi tegakan
dilakukan pada pohon yang terdekat dengan titik pusat unit contoh. Selain itu
dilakukan juga pengukuran jarak datar dari titik pusat ke pohon terjauh. Unit-unit
contoh pada tiap stratum dibuat secara sistematis berdasarkan jarak antar plot
yang telah ditentukan berdasarkan azimuth empat arah utama mata angin.
4
Analisis Data
Perhitungan biomassa
Metode pengukuran biomassa pada dasarnya terdapat empat cara utama,
yaitu metode sampling dengan pemanenan (destructive sampling), metode
sampling tanpa pemanenan (non-destructive sampling), metode pendugaan
melalui penginderaan jauh dan metode pembuatan model. Pengukuran biomassa
yang dilakukan pada penelitian ini merupakan pengukuran untuk biomassa di atas
permukaan tanah (above ground biomass) dengan menggunakan metode sampling
tanpa pemanenan. Menurut Sutaryo (2009), pengukuran biomassa menggunakan
metode sampling tanpa pemanenan dapat dilakukan melalui pengukuran tinggi
atau diameter pohon dan menggunakan persamaan alometrik serta pengukuran
volume kayu yang dikonversi menjadi berat kering.
Perhitungan biomassa pada penelitian ini dilakukan dengan dua pendekatan,
yaitu menggunakan persamaan alometrik dan menggunakan faktor konversi
volume ke biomassa. Tiryana (2005) menyatakan bahwa potensi biomassa hutan
dapat diketahui melalui data hasil inventarisasi, baik dengan menggunakan faktor
konversi volume ke biomassa maupun persamaan alometrik yang menghubungkan
dimensi pohon (diameter dan tinggi) dengan biomassanya. Dalam penelitian ini,
biomassa pohon agathis dan pinus diduga dengan menggunakan persamaan
alometrik biomassa sebagai berikut:
Agathis (Mustofa 2013) : W = 0.0276Dp2.945 ……….……….……… (1)
Pinus (Handayani 2013) : W = 0.0431Dp2.5119 ………………………. (2)
Keterangan :
W = Biomassa (kg)
Dp = Diameter pangkal (cm)
Terbatasnya persamaan alometrik biomassa untuk jenis-jenis pohon yang
terdapat di HPGW mengharuskan perhitungan biomassa beberapa jenis pohon
menggunakan faktor konversi volume ke biomassa. Penelitaian ini menggunakan
kerapatan kayu merbau (Intsia bijuga) dan rasamala (Altingia excelsa) masingmasing sebesar 840 kg/m3 dan 810 kg/m3 (Martawijaya et al. 1989). Ada pun
rumus konversi volume ke biomassa sebagai berikut (Brown et al. 1989) :
Vt = ¼ .π .d2. h.f………….………………………………………… (3)
W = Vt.Wd.BEF ………….…………………………………………. (4)
Keterangan:
W
= Biomassa (kg)
π
= phi (3.14)
d
= Diameter pohon (cm)
h
= Tinggi pohon (m)
f
= Faktor/angka bentuk pohon = 0.6 (Krisnawati et al. 2012)
Vt
= Volume tegakan (m3)
WD
=Wood density (kerapatan kayu) (kg/m3)
BEF
=Faktor perluasan biomassa =1,3 (IPCC 2003)
5
Pendugaan potensi biomassa
Pendugaan potensi biomassa pada penelitian ini menggunakan metode
stratifikasi. Stratifikasi dilakukan berdasarkan tahun tanam bertujuan untuk
mengurangi keragaman, sehingga dapat memberikan nilai dugaan yang lebih
akurat. Adapun cara perhitungan dalam pendugaan potensi biomassa pada metode
tree sampling dan plot sampling adalah sebagai berikut:
1. Tree Sampling
Pendugaan potensi biomassa tegakan menggunakan metode penduga rasio
terstratifikasi. Penduga rasio terstratifikasi merupakan kombinasi dari
pendugaan rasio dan metode stratifikasi. Penduga rasio terstratifikasi (Shiver
and Borders 1996) sebagai berikut:
Penduga rata-rata stratum ke-h (ton/ha)
………………………………………………………………… (5)
Pendugaan ragam rata-rata stratum ke-h (ton/ha)2
-
-
-
………. (6)
Pendugaan total stratum ke-h (ton)
…………………………………………………………… (7)
Pendugaan ragam total setiap stratum ke-h (ton)2
……………………………………………………… (8)
Selanjutnya dilakukan pendugaan parameter populasi dengan
menggunakan metode stratifikasi. Perhitungan pendugaan parameter populasi
dengan menggunakan metode stratifikasi adalah sebagai berikut:
Pendugaan rata-rata pada populasi (ton/ha)
………………………………………………… (9)
Pendugaan ragam rata-rata potensi biomassa populasi (ton/ha)2
………………………………………… (10)
Pendugaan total potensi biomassa pada populasi (ton)
…………………………………………………………… (11)
Pendugaan ragam total potensi biomassa pada populasi (ton)2
……………………………………………………… (12)
Selang kepercayaan (1-α).100% bagi rata-rata populasi
-
………………………………………………… (13)
Selang kepercayaan (1-α).100% total populasi
-
………………………………………………… (14)
6
Kesalahan penarikan contoh (Sampling error)
-
…………………………………………… (15)
Keterangan :
= Nilai rata-rata biomassa pada stratum ke-h (kg)
= Luas rata-rata pada stratum ke-h (ha)
= Ukuran contoh pada stratum ke-h (plot)
= Ukuran stratum ke-h (total unit contoh pada stratum ke-h) (plot)
= Luas tiap stratum (ha)
= Luas populasi (ha)
2. Plot sampling
Pendugaan potensi biomassa tegakan pada unit contoh lingkaran menggunakan
metode penduga stratifikasi. Metode pendugaan stratifikasi sebagai berikut :
Pendugaan rata-rata untuk stratum ke-h (ton/ha)
…………………………………………………………… (16)
Pendugaan ragam rata-rata untuk stratum ke-h (ton/ha)2
……………………………………………………… (17)
-
…………………………………………… (18)
Pendugaan total untuk stratum ke-h (ton/ha)
………………………………………………………… (19)
Pendugaan ragam total untuk stratum ke-h (ton/ha)2
……………………………………………………… (20)
Selanjutnya dilakukan pendugaan nilai-nilai parameter populasi
berdasarkan dugaan dari masing-masing stratum. Perhitungan pendugaan nilai
parameter populasi yaitu :
Pendugaan rata-rata populasi (ton/ha)
……………………………………………………… (21)
Pendugaan ragam bagi rata-rata populasi (ton/ha)2
…………………………………………………… (22)
Pendugaan total populasi (ton/ha)
………………………………………………………… (23)
Pendugaan ragam bagi total populasi (ton/ha)2
………………………………………………………… (24)
7
Selang kepercayaan (1-α).100% bagi rata-rata populasi
……………………………………………… (25)
-
Selang kepercayaan (1- α).100% bagi total populasi
……………………………………………… (26)
-
Kesalahan penarikan contoh (Sampling error)
-
×
…………………………………………… (27)
Keterangan :
L
= Jumlah stratum dalam populasi
Nh
= Ukuran stratum ke-h (total unit contoh pada stratum ke h) (plot)
N
= Ukuran populasi (total unit contoh populasi) (plot)
nh
= Ukuran contoh pada stratum ke-h (plot)
n
= Ukuran contoh pada populasi (plot)
= Nilai karakteristik yang diukur pada unit contoh ke-i dalam stratum
ke-h (ton/ha)
tα/2(n-1) = Nilai table t-student
Pengujian beda nilai rata-rata biomassa
Pengujian antar unit contoh dilakukan untuk mengetahui perbedaan nilai
rata-rata potensi biomassa antara metode tree sampling dengan plot sampling.
Pengujian dilakukan menggunakan uji statistik t dua contoh sebagai berikut
(Walpole 1982):
Hipotesis :
H0 :
(tidak ada perbedaan yang nyata pada nilai rata-rata antara
metode tree sampling dengan plot sampling)
(ada perbedaan yang nyata pada nilai rata-rata antara metode
tree sampling dengan plot sampling)
H1 :
Statistik uji:
-
……………………………………………………………. (28)
Keterangan :
= Nilai rata-rata pada metode tree sampling
= Nilai rata-rata pada metode plot sampling
= Simpangan baku rata-rata pada metode tree sampling
Kaidah Keputusan : Tolak H0, Jika thit< -tα/2(n-1) atau thit> tα/2(n-1)
Perhitungan efisiensi relatif metode tree sampling
Ukuran efisiensi suatu metode dibandingkan dengan metode lainnya dapat
dilihat dari nilai efisiensi relatif (relative efficiency). Efisiensi relatif pada
penelitian ini membandingkan metode tree sampling dengan metode plot
sampling. Rumus efisiensi relatif menurut Sutarahardja (1999) adalah:
8
-
………………………………………………………… (29)
Keterangan :
ER
= Efisiensi relatif
= Sampling error pada metode tree sampling (ton/ha)2
= Sampling error pada metode plot sampling (ton/ha)2
Ketentuan :
> 1, maka metode tree sampling lebih efisien dibandingkan metode plot
Bila
sampling
Bila
< 1, maka metode tree sampling tidak efisien dibandingkan metode plot
sampling
= 1, maka kedua metode memiliki tingkat efisien yang relatif sama
Bila
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Potensi Biomassa
Potensi biomassa merupakan informasi dasar untuk kegiatan pengelolaan
hutan, khususnya untuk penilaian manfaat hutan dalam penyerapan emisi karbon
dioksida. Informasi potensi biomassa tegakan dapat berupa nilai rata-rata
biomassa per hektar dan simpangan baku rata-rata biomassa per hektar. Adapun
hasil pendugaan potensi biomassa tegakan di areal rehabilitasi Conoco Phillips
HPGW disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Potensi biomassa tegakan pada setiap stratum
Unit
contoh
COPI 2009
COPI 2010
COPI 2011
COPI 2013
(ton/ha)
(ton/ha)
(ton/ha)
(ton/ha)
(ton/ha)
(ton/ha)
(ton/ha)
(ton/ha)
Circular
3-trees
4-trees
5-trees
6-trees
7-trees
8-trees
1.515
1.721
1.725
1.681
1.684
1.496
1.280
0.252
0.231
0.247
0.242
0.241
0.268
0.270
1.296
0.598
0.542
0.555
0.567
1.090
1.117
0.268
0.131
0.136
0.087
0.109
0.240
0.259
0.615
0.636
0.679
0.585
0.602
0.469
0.448
0.079
0.147
0.119
0.096
0.079
0.103
0.081
0.028
0.036
0.035
0.035
0.032
0.036
0.034
0.003
0.008
0.007
0.006
0.004
0.004
0.004
Keterangan:
(pendugaan rata-rata),
(pendugaan simpangan baku)
Hasil perhitungan pada Tabel 2 menunjukkan bahwa nilai potensi rata-rata
tertinggi berada pada blok COPI 2009, yaitu sebesar 1.725 ton/ha pada 4-trees.
Nilai tersebut membuktikan bahwa semakin bertambahnya umur tanaman maka
nilai diameter dan biomassa akan semakin besar. Hal tersebut sesuai dengan
pernyataan Hardjana (2009) bahwa semakin besar diameter pohon maka nilai
biomassa akan semakin besar.
Nilai simpangan baku terbesar terdapat pada blok COPI 2009 dengan unit
contoh 8-trees, yaitu 0.270 ton/ha. Nilai simpangan baku menunjukkan tingkat
variasi dari suatu data. Semakin besar nilai simpangan baku, maka semakin
bervariasi atau hoterogen suatu data. Nilai simpangan baku tersebut membuktikan
bahwa blok COPI 2009 memiliki tegakan yang heterogen dibandingkan dengan
blok COPI lainnya. Tingkat variasi suatu tegakan dapat mempengaruhi nilai ratarata per ha. Hal ini dapat terlihat bahwa nilai rata-rata terkecil pada COPI 2009
juga terdapat pada unit contoh 8-trees, yaitu sebesar 1.280 ton/ha.
Nilai-nilai dugaan biomassa pada tiap stratum dapat digunakan untuk
menduga potensi biomassa pada seluruh blok COPI seperti tertera pada Tabel 3.
Potensi biomassa terbesar (rata-rata per hektar dan totalnya) pada blok COPI
terdapat pada unit contoh 4-trees, sedangkan potensi biomassa terkecil terdapat
pada unit contoh 8-trees (Tabel 3). Hal tersebut terjadi karena unit contoh 8-trees
memiliki tingkat variasi biomassa pohon yang tinggi diantara unit contoh pohon
lainnya, yang ditunjukkan oleh nilai dugaan simpangan baku tertinggi (Tabel 3).
10
Tabel 3 Potensi biomassa pada populasi
Rata-rata biomassa
Unit contoh
Circular
3-trees
4-trees
5-trees
6-trees
7-trees
8-trees
1.098
1.128
1.134
1.089
1.096
1.026
0.913
Keterangan
Total biomassa
(ton)
11.142
11.447
11.511
11.049
11.123
10.419
9.263
(ton/ha)
(ton/ha)
0.136
0.126
0.132
0.128
0.127
0.144
0.144
(pendugaan rata-rata),
(pendugaan simpangan
( pendugaan simpangan baku total), (pendugaan total)
baku
(ton)
1.379
1.281
1.344
1.301
1.287
1.461
1.466
rata-rata),
Besarnya potensi biomassa pada setiap unit contoh baik pada setiap stratum
dan populasinya, umumnya tidak memiliki perbedaan yang nyata. Hal ini dapat
dilihat dari hasil uji t seperti tertera pada Tabel 4 dan 5.
Tabel 4 Hasil uji-t pada setiap stratum
Lokasi
COPI
2009
COPI
2010
COPI
2011
COPI
2013
3-trees
0.891
4-trees
0.848
5-trees
0.682
thitung
6-trees
0.702
-5.345*
-5.560*
-8.482*
-6.680*
-0.861
-0.693
2.228
0.144
0.537
-0.313
-0.173
-1.424
-2.073
2.093
0.940
0.955
1.140
0.744
1.864
1.518
2.200
7-trees
-0.073
8-trees
-0.870
t0.025
2.048
*) H0 ditolak, artinya rata-rata potensi biomassa pada unit contoh tree sampling berbeda nyata
dengan unit contoh lingkaran
Tabel 5 Hasil uji-t pada populasi
Unit contoh
3-trees
4-trees
5-trees
6-trees
7-trees
8-trees
thitung
0.237
0.271
-0.073
-0.015
-0.492
-1.277
t0.025
1.995
1.995
1.995
1.995
1.995
1.995
Hasil uji t pada Tabel 4 menunjukkan hampir semua unit contoh pada setiap
stratum memiliki nilai dugaan rata-rata potensi biomassa dari metode tree
sampling tidak berbeda nyata dengan nilai dugaan rata-rata potensi biomassa dari
metode plot sampling. Akan tetapi, nilai dugaan rata-rata potensi biomassa unit
contoh 3, 4, 5 dan 6-trees pada blok COPI 2010 berbeda nyata dengan nilai
dugaan rata-rata potensi biomassa pada unit contoh lingkaran. Hal tersebut terjadi
karena pada unit contoh 3, 4, 5 dan 6-tree di blok COPI 2010 memiliki variasi
diameter yang tinggi dibandingkan dengan blok COPI lainnya. Adapun hasil uji-t
pada populasi (Tabel 5), menunjukkan bahwa semua unit contoh pada metode tree
sampling memberikan nilai dugaan rata-rata potensi biomassa yang tidak berbeda
11
nyata dengan metode plot sampling. Hal ini berarti bahwa metode tree sampling
umumnya dapat memberikan nilai dugaan potensi biomassa yang relatif sama
dengan metode plot sampling.
Tingkat variasi yang tinggi pada penelitian ini disebabkan oleh faktor gagal
tanam. Terjadinya gagal tanam mengakibatkan banyaknya penyulaman sehingga
sebaran diameter pohon pada setiap stratum tidak merata. Sebaran diameter pohon
yang tidak merata dapat mengakibatkan ragam data biomassa pohon menjadi
tinggi. Keragaman biomassa pohon juga terjadi karena perbedaan pertumbuhan
tiap jenis pohon. Jenis pohon agathis merupakan jenis pohon yang memiliki
pertumbuhan yang lambat. Hal ini sejalan dengan Tokede (1989) bahwa tingkat
pertumbuhan Agathis loranthifolia Salisb umumnya pada umur muda sangat
lambat. Faktor lain yang menyebabkan tingginya ragam dugaan potensi biomassa
pada penelitian ini adalah stratifikasi yang kurang tepat karena hanya berdasarkan
tahun tanam saja. Variasi pertumbuhan pohon di lapangan masih cukup tinggi
walaupun umur tanamnya sama. Oleh karena itu, perlu diteliti lebih lanjut teknik
stratifikasi lain yang lebih efektif untuk mengurangi keragaman potensi biomassa
tegakan.
Kesalahan Penarikan Contoh (Sampling Error) dan Efisiensi Relatif
Kesalahan penarikan contoh (sampling error) dapat digunakan untuk
mengukur tingkat ketelitian dalam pendugaan potensi biomassa. Menurut Husch
(1987), sampling error dipengaruhi oleh nilai rata-rata populasi dan ragam ratarata populasi. Nilai efisiensi relatif berfungsi untuk memilih metode yang lebih
efisien. Efisiensi relatif pada penelitian ini ditentukan berdasarkan perbandingan
nilai sampling error dari unit contoh yang dibandingkan. Unit contoh lingkaran
pada penelitian ini digunakan sebagai pembanding terhadap unit contoh pohon
tree sampling. Hasil perhitungan sampling error dan efisiensi relatif pada setiap
stratum dari berbagai unit contoh dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6 Hasil perhitungan sampling error dan efisiensi relatif setiap stratum
Unit
Contoh
Circular
3-trees
4-trees
5-trees
6-trees
7-trees
8-trees
COPI 2009
SE (%)
ER
33.31
26.82
0.81
28.66
0.86
28.83
0.87
28.58
0.86
35.84
1.08
42.18
1.27
COPI 2010
SE (%)
ER
41.32
43.75
1.06
50.02
1.21
31.52
0.76
38.45
0.93
44.06
1.07
46.37
1.12
COPI 2011
SE (%)
ER
25.68
46.36
1.81
35.08
1.37
32.96
1.28
26.10
1.02
43.87
1.71
36.14
1.41
COPI 2013
SE (%)
ER
22.32
43.42
1.95
40.59
1.82
33.69
1.51
28.12
1.26
21.95
0.98
21.72
0.97
Keterangan : SE (Sampling error), ER (Efisiensi relatif)
Hasil perhitungan sampling error dan efisiensi relatif pada Tabel 6
menunjukkan bahwa semakin rendah nilai sampling error maka semakin rendah
pula nilai efisiensi relatif yang dihasilkan. Hal tersebut terbukti bahwa pada setiap
stratum nilai sampling error berbanding lurus dengan nilai efisiensi relatif. Nilai
efisiensi relatif dari unit contoh 3 6 trees pada COPI 2009, unit contoh 5 6 trees
pada COPI 2010, dan 7 8 trees pada COPI 2013 kurang dari satu (RE
REHABILITASI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT
MENGGUNAKAN METODE TREE SAMPLING
INTAN HARTIKA SARI
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pendugaan Potensi
Biomassa Tegakan di Areal Rehabilitasi Hutan Pendidikan Gunung Walat
Menggunakan Metode Tree sampling 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, Januari 2015
Intan Hartika Sari
NIM E14100104
ABSTRAK
INTAN HARTIKA SARI. Pendugaan Potensi Biomassa Tegakan di Areal
Rehabilitasi Hutan Pendidikan Gunung Walat Menggunakan Metode Tree
Sampling. Dibimbing oleh TATANG TIRYANA.
Metode tree sampling merupakan metode alternatif selain metode plot
sampling yang dapat digunakan untuk pendugaan potensi tegakan. Namun metode
tree sampling tersebut belum banyak diterapkan untuk pendugaan potensi
biomassa pada areal rehabilitasi khususnya di Hutan Pendidikan Gunung Walat
(HPGW). Tujuan dari penelitian ini adalah membandingkan ketelitian pendugaan
potensi biomassa tegakan di HPGW menggunakan metode dengan metode plot
sampling. Pengukuran pada tree sampling hanya dilakukan terhadap 3, 4, 5, 6,7
dan 8 pohon terdekat dari titik pusat unit contoh. Jumlah unit contoh yang
digunakan sebanyak 72 plot, yang dibuat di lapangan menggunakan metode
stratified systematic sampling with random start. Pada setiap unit contoh
dilakukan pengukuran diameter pohon, tinggi pohon dan jarak pohon terjauh dari
titik pusat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pendugaan biomassa tegakan
dengan unit contoh 3, 4, 5, dan 6 pohon memiliki hasil ketelitian yang relatif sama
dengan metode plot sampling. Dengan demikian metode tree sampling dapat
digunakan sebagai metode alternatif dalam pendugaan potensi biomassa tegakan
di HPGW.
Kata kunci : biomassa, plot sampling, stratified sampling, tree sampling, unit
contoh
ABSTRACT
INTAN HARTIKA SARI. Estimation of Biomass Potential on Stands in Forest
Rehabilitation Area at Gunung Walat Education Forest by Tree Sampling Method.
Supervised by TATANG TIRYANA.
Tree sampling is an alternative method to plot sampling for estimating stand
potency. Such method, however, has not been commonly used yet for estimating
stand biomass of rehabilitated forest areas, particularly in Gunung Walat
University Forest (GWUF). The objective of this study was to compare the
precision of tree sampling and plot sampling methods in estimating stand biomass
in GWUF. The tree sampling method was implemented by measuring only 3, 4, 5,
6, 7, and 8 sample trees nearby the plot centers. The number of sample units was
72, which were located in the field by using a stratified systematic sampling with
random start. For each sample unit, tree measurements were conducted to record
diameter, height, and distance between the furthest tree and center plot. The
results showed that the estimation of stand biomass using 3, 4, 5, and 6 sample
trees provided similar precision to that of plot sampling. This means that tree
sampling can be used an alternative method for estimating stand biomass in
GWUF.
Keywords: biomass, sample unit, plot sampling, stratified sampling, tree sampling
PENDUGAAN POTENSI BIOMASSA TEGAKAN DI AREAL
REHABILITASI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT
MENGGUNAKAN TREE SAMPLING
INTAN HARTIKA SARI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Judul Skripsi : Pendugaan Potensi Biomassa Tegakan di Areal Rehabilitasi Hutan
Pendidikan Gunung Walat Menggunakan Metode Tree Sampling
Nama
: Intan Hartika Sari
NIM
: E14100104
Disetujui oleh
Dr Tatang Tiryana SHut MSc
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Ahmad Budiaman MSc FTrop
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Judul penelitian
yang dilaksanakan sejak bulan Juni 2014 ialah Pendugaan Potensi Biomassa
Tegakan di Areal Rehabilitasi Hutan Pendidikan Gunung Walat Menggunakan
Metode Tree Sampling.
Terima kasih penulis ucapkan kepada kedua orang tua penulis, beserta
keluarga atas support, harapan motivasi dan doa. Penulis mengucapkan
terimakasih pula kepada Bapak Dr. Tatang Tiryana, S.Hut M.Sc selaku
pembimbing yang telah membantu, mengarahkan dan membimbing penulis dalam
menyusun karya ilmiah ini. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan
kepada keluarga besar tim pengelola Hutan Pendidikan Gunung Walat yang telah
membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan
kepada teman-teman Manajemen Hutan angkatan 47 atas segala bantuan,
dukungan, doa dan motivasi.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2015
Intan Hartika Sari
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
METODE
2
Lokasi dan Waktu
2
Alat dan Bahan
2
Prosedur Penelitian
2
Analisis Data
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Potensi Biomassa
Kesalahan Penarikan Contoh (Sampling Error) dan Efisiensi Relatif
SIMPULAN DAN SARAN
9
9
11
13
Simpulan
13
Saran
13
DAFTAR PUSTAKA
14
RIWAYAT HIDUP
16
DAFTAR TABEL
Sebaran intensitas sampling pada setiap stratum
Potensi biomassa tegakan pada setiap stratum
Potensi biomassa pada populasi
Hasil uji-t pada setiap stratum
Hasil uji-t pada populasi
Hasil perhitungan sampling error dan efisiensi relatif setiap
stratum
Tabel 7 Hasil perhitungan sampling error dan efisiensi relatif pada
populasi
Tabel 1
Tabel 2
Tabel 3
Tabel 4
Tabel 5
Tabel 6
3
9
10
10
10
11
12
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Peta sebaran unit contoh di Blok Conoco Phillips HPGW
3
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Data dan informasi mengenai potensi hutan sangat diperlukan untuk
menyusun rencana kegiatan pengelolaan sumber daya hutan secara lestari. Data
dan informasi tersebut diperoleh melalui inventarisasi hutan, yaitu suatu kegiatan
untuk mengumpulkan, mengevaluasi, serta menyajikan data dan informasi dari
suatu areal hutan (DeVries 1986). Pelaksanaan kegiatan ini harus dilakukan
dengan seksama dan terencana agar data dan informasi potensi hutan yang
diperoleh teliti.
Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) mengembangkan model
pengelolaan jasa lingkungan bekerjasama dengan beberapa perusahaan
multinasional melalui program rehabilitasi hutan untuk peningkatan serapan
karbon. Untuk mendukung program tersebut, diperlukan pendugaan potensi
biomassa di areal rehabilitasi HPGW setiap tahunnya. Umumnya pendugaan
potensi serapan karbon dilakukan dengan menerapkan teknik penarikan contoh.
Di hutan tanaman seperti halnya HPGW, umumnya menggunakan metode plot
sampling dengan unit contoh lingkaran (circular plot). Metode plot sampling
mudah diterapkan di lapangan dan memberikan ketelitian pendugaan yang cukup
tinggi. Namun demikian, waktu yang diperlukan untuk mengukur dimensi pohon
pada unit contoh lingkaran akan semakin lama seiring bertambahnya luas ukuran
unit contoh yang digunakan. Oleh karena itu, untuk memperoleh data potensi
tegakan secara cepat perlu dikembangkan metode sampling alternatif. Hasil-hasil
penelitian sebelumnya (Lynch et al.1998 dan Siregar 2007) menunjukkan bahwa
metode tree sampling dengan unit contoh berupa sejumlah pohon (n-tree) dapat
digunakan sebagai metode alternatif untuk pendugaan kerapatan dan volume
tegakan. Namun efektifitas penggunaan metode tree sampling untuk pendugaan
potensi serapan karbon belum banyak diteliti. Oleh karena, pendugaan potensi
serapan karbon dengan menggunakan metode tree sampling di areal rehabilitasi
HPGW perlu dilakukan untuk memberikan rekomendasi metode sampling
alternatif selain metode plot sampling yang saat ini lazim digunakan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan ketelitian pendugaan potensi
biomassa tegakan di areal rehabilitasi Hutan Pendidikan Gunung Walat
menggunakan metode tree sampling dengan metode plot sampling.
2
METODE
Lokasi dan Waktu
Penelitian ini dilakukan pada bulan Juni 2014 di areal rehabilitasi Conoco
Phillips Indonesia (COPI), Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW). Kawasan
Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) secara geografis terletak antara
6o54’23” 6o55’35” LS dan 106o48’27” 106o50’29” BT dengan ketinggian
460 726 mdpl. Secara administrasi pemerintahan HPGW terletak di wilayah
Kecamatan Cibadak dan Cicantayan Kabupaten Sukabumi Jawa Barat. Topografi
pada wilayah ini cukup bervariasi, yaitu pada bagian Selatan bertopografi landai
dan bergelombang sedangkan ke bagian Utara topografinya semakin curam.
Tutupan vegetasi didominasi oleh tegakan agathis (Agathis loranthifolia), pinus
(Pinus merkusii), dan mahoni (Swietenia macrophylla). Jenis pohon lainnya yang
tidak dominan adalah kayu afrika (Maesopsis eminii), rasamala (Altingia excelsa),
sonokeling (Dalbergia latifolia), akasia (Acacia mangium), meranti (Shorea sp)
dan merbau (Intsia bijuga) ( Kosmaryandi 2013).
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian adalah jangka sorong, kompas, pita
ukur, GPS (Global Positioning System), tongkat ukur, alat tulis, tally sheet, dan
komputer yang dilengkapi Microsoft Word, Microsoft Excel, dan ArcGIS 9.3.
Sedangkan bahan yang digunakan adalah tegakan pinus (Pinus merkusii), agathis
(Agathis loranthifolia), rasamala (Altingia excelsa), dan merbau (Intsia bijuga).
Prosedur Penelitian
Penentuan plot contoh
Penentuan plot contoh dilakukan dengan menggunakan teknik penarikan
contoh berlapis atau terstratifikasi secara sistematis dengan pengambilan acak
untuk plot contoh pertama (stratified systematic sampling with random start).
Metode penarikan contoh berlapis (stratified sampling) digunakan karena kondisi
tegakan yang heterogen (tahun tanam yang berbeda) yang dapat menyebabkan
ragam pendugaan menjadi tinggi. Menurut Husch (1987), stratifikasi akan
memungkinkan pendugaan lebih efisien. Pada penelitian ini, pengambilan contoh
tegakan dikelompokkan berdasarkan empat tahun tanam, yaitu 2009, 2010, 2011
dan 2013.
Penelitian ini menggunakan dua macam metode, yaitu metode tree
sampling dengan unit contoh pohon dan metode plot sampling dengan unit contoh
lingkaran (circular plot). Metode tree sampling dilakukan terhadap 3, 4, 5, 6, 7
dan 8 pohon terdekat dari titik pusat plot contoh. Unit contoh lingkaran
menggunakan luasan 0.02 ha (r = 7.8m). Jumlah plot contoh yang digunakan
sebanyak 72 plot dengan jarak antar plot 30 m dan intensitas sampling yang
berbeda-beda pada setiap stratum. Rincian intensitas sampling dan peta sebaran
3
unit contoh pada areal rehabilitasi HPGW masing-masing tertera pada Tabel 1 dan
Gambar 1.
Tabel 1 Sebaran intensitas sampling pada setiap stratum
Lokasi
COPI 2009
COPI 2010
COPI 2011
COPI 2013
Total
L (ha)
5.2
1.2
2.6
1.1
10.1
N (Plot)
263
60
130
55
508
n (Plot)
29
11
20
12
72
IS (%)
11.047
18.333
15.384
21.818
-
Gambar 1 Peta sebaran unit contoh di Blok Conoco Phillips HPGW
Pengumpulan data
Pengumpulan data diawali dengan menentukan titik pusat unit contoh di
lapangan menggunakan GPS (Global Positioning System) berdasarkan koordinat
(X,Y) pada peta rancangan penarikan contoh (Gambar 1). Setelah ditemukan titik
pusat unit contoh dilakukan penandaan batas-batas pada unit contoh yang
digunakan. Batas unit contoh pada metode tree sampling berdasarkan jumlah
pohon terdekat, sedangkan untuk unit contoh lingkaran berdasarkan luasan ukuran
plot contoh yaitu 0.02 ha dengan jari-jari 7.8 m. Setiap unit contoh dilakukan
pengumpulan data berupa jenis pohon, pengukuran diameter dan tinggi total
pohon. Diameter yang diukur merupakan diameter setinggi dada (Dbh) pada
ketinggian 1.3 m (Dbh) untuk pohon yang memiliki tinggi total lebih dari atau
sama dengan 1.5 m atau pada ketinggian 20 cm di atas permukaan tanah untuk
pohon dengan tinggi total kurang dari 1.5 m. Pengukuran biomassa pohon pada
unit contoh lingkaran hanya dilakukan pada pohon yang masuk ke dalam batas
plot lingkaran tersebut. Untuk metode tree sampling, pengukuran dimensi tegakan
dilakukan pada pohon yang terdekat dengan titik pusat unit contoh. Selain itu
dilakukan juga pengukuran jarak datar dari titik pusat ke pohon terjauh. Unit-unit
contoh pada tiap stratum dibuat secara sistematis berdasarkan jarak antar plot
yang telah ditentukan berdasarkan azimuth empat arah utama mata angin.
4
Analisis Data
Perhitungan biomassa
Metode pengukuran biomassa pada dasarnya terdapat empat cara utama,
yaitu metode sampling dengan pemanenan (destructive sampling), metode
sampling tanpa pemanenan (non-destructive sampling), metode pendugaan
melalui penginderaan jauh dan metode pembuatan model. Pengukuran biomassa
yang dilakukan pada penelitian ini merupakan pengukuran untuk biomassa di atas
permukaan tanah (above ground biomass) dengan menggunakan metode sampling
tanpa pemanenan. Menurut Sutaryo (2009), pengukuran biomassa menggunakan
metode sampling tanpa pemanenan dapat dilakukan melalui pengukuran tinggi
atau diameter pohon dan menggunakan persamaan alometrik serta pengukuran
volume kayu yang dikonversi menjadi berat kering.
Perhitungan biomassa pada penelitian ini dilakukan dengan dua pendekatan,
yaitu menggunakan persamaan alometrik dan menggunakan faktor konversi
volume ke biomassa. Tiryana (2005) menyatakan bahwa potensi biomassa hutan
dapat diketahui melalui data hasil inventarisasi, baik dengan menggunakan faktor
konversi volume ke biomassa maupun persamaan alometrik yang menghubungkan
dimensi pohon (diameter dan tinggi) dengan biomassanya. Dalam penelitian ini,
biomassa pohon agathis dan pinus diduga dengan menggunakan persamaan
alometrik biomassa sebagai berikut:
Agathis (Mustofa 2013) : W = 0.0276Dp2.945 ……….……….……… (1)
Pinus (Handayani 2013) : W = 0.0431Dp2.5119 ………………………. (2)
Keterangan :
W = Biomassa (kg)
Dp = Diameter pangkal (cm)
Terbatasnya persamaan alometrik biomassa untuk jenis-jenis pohon yang
terdapat di HPGW mengharuskan perhitungan biomassa beberapa jenis pohon
menggunakan faktor konversi volume ke biomassa. Penelitaian ini menggunakan
kerapatan kayu merbau (Intsia bijuga) dan rasamala (Altingia excelsa) masingmasing sebesar 840 kg/m3 dan 810 kg/m3 (Martawijaya et al. 1989). Ada pun
rumus konversi volume ke biomassa sebagai berikut (Brown et al. 1989) :
Vt = ¼ .π .d2. h.f………….………………………………………… (3)
W = Vt.Wd.BEF ………….…………………………………………. (4)
Keterangan:
W
= Biomassa (kg)
π
= phi (3.14)
d
= Diameter pohon (cm)
h
= Tinggi pohon (m)
f
= Faktor/angka bentuk pohon = 0.6 (Krisnawati et al. 2012)
Vt
= Volume tegakan (m3)
WD
=Wood density (kerapatan kayu) (kg/m3)
BEF
=Faktor perluasan biomassa =1,3 (IPCC 2003)
5
Pendugaan potensi biomassa
Pendugaan potensi biomassa pada penelitian ini menggunakan metode
stratifikasi. Stratifikasi dilakukan berdasarkan tahun tanam bertujuan untuk
mengurangi keragaman, sehingga dapat memberikan nilai dugaan yang lebih
akurat. Adapun cara perhitungan dalam pendugaan potensi biomassa pada metode
tree sampling dan plot sampling adalah sebagai berikut:
1. Tree Sampling
Pendugaan potensi biomassa tegakan menggunakan metode penduga rasio
terstratifikasi. Penduga rasio terstratifikasi merupakan kombinasi dari
pendugaan rasio dan metode stratifikasi. Penduga rasio terstratifikasi (Shiver
and Borders 1996) sebagai berikut:
Penduga rata-rata stratum ke-h (ton/ha)
………………………………………………………………… (5)
Pendugaan ragam rata-rata stratum ke-h (ton/ha)2
-
-
-
………. (6)
Pendugaan total stratum ke-h (ton)
…………………………………………………………… (7)
Pendugaan ragam total setiap stratum ke-h (ton)2
……………………………………………………… (8)
Selanjutnya dilakukan pendugaan parameter populasi dengan
menggunakan metode stratifikasi. Perhitungan pendugaan parameter populasi
dengan menggunakan metode stratifikasi adalah sebagai berikut:
Pendugaan rata-rata pada populasi (ton/ha)
………………………………………………… (9)
Pendugaan ragam rata-rata potensi biomassa populasi (ton/ha)2
………………………………………… (10)
Pendugaan total potensi biomassa pada populasi (ton)
…………………………………………………………… (11)
Pendugaan ragam total potensi biomassa pada populasi (ton)2
……………………………………………………… (12)
Selang kepercayaan (1-α).100% bagi rata-rata populasi
-
………………………………………………… (13)
Selang kepercayaan (1-α).100% total populasi
-
………………………………………………… (14)
6
Kesalahan penarikan contoh (Sampling error)
-
…………………………………………… (15)
Keterangan :
= Nilai rata-rata biomassa pada stratum ke-h (kg)
= Luas rata-rata pada stratum ke-h (ha)
= Ukuran contoh pada stratum ke-h (plot)
= Ukuran stratum ke-h (total unit contoh pada stratum ke-h) (plot)
= Luas tiap stratum (ha)
= Luas populasi (ha)
2. Plot sampling
Pendugaan potensi biomassa tegakan pada unit contoh lingkaran menggunakan
metode penduga stratifikasi. Metode pendugaan stratifikasi sebagai berikut :
Pendugaan rata-rata untuk stratum ke-h (ton/ha)
…………………………………………………………… (16)
Pendugaan ragam rata-rata untuk stratum ke-h (ton/ha)2
……………………………………………………… (17)
-
…………………………………………… (18)
Pendugaan total untuk stratum ke-h (ton/ha)
………………………………………………………… (19)
Pendugaan ragam total untuk stratum ke-h (ton/ha)2
……………………………………………………… (20)
Selanjutnya dilakukan pendugaan nilai-nilai parameter populasi
berdasarkan dugaan dari masing-masing stratum. Perhitungan pendugaan nilai
parameter populasi yaitu :
Pendugaan rata-rata populasi (ton/ha)
……………………………………………………… (21)
Pendugaan ragam bagi rata-rata populasi (ton/ha)2
…………………………………………………… (22)
Pendugaan total populasi (ton/ha)
………………………………………………………… (23)
Pendugaan ragam bagi total populasi (ton/ha)2
………………………………………………………… (24)
7
Selang kepercayaan (1-α).100% bagi rata-rata populasi
……………………………………………… (25)
-
Selang kepercayaan (1- α).100% bagi total populasi
……………………………………………… (26)
-
Kesalahan penarikan contoh (Sampling error)
-
×
…………………………………………… (27)
Keterangan :
L
= Jumlah stratum dalam populasi
Nh
= Ukuran stratum ke-h (total unit contoh pada stratum ke h) (plot)
N
= Ukuran populasi (total unit contoh populasi) (plot)
nh
= Ukuran contoh pada stratum ke-h (plot)
n
= Ukuran contoh pada populasi (plot)
= Nilai karakteristik yang diukur pada unit contoh ke-i dalam stratum
ke-h (ton/ha)
tα/2(n-1) = Nilai table t-student
Pengujian beda nilai rata-rata biomassa
Pengujian antar unit contoh dilakukan untuk mengetahui perbedaan nilai
rata-rata potensi biomassa antara metode tree sampling dengan plot sampling.
Pengujian dilakukan menggunakan uji statistik t dua contoh sebagai berikut
(Walpole 1982):
Hipotesis :
H0 :
(tidak ada perbedaan yang nyata pada nilai rata-rata antara
metode tree sampling dengan plot sampling)
(ada perbedaan yang nyata pada nilai rata-rata antara metode
tree sampling dengan plot sampling)
H1 :
Statistik uji:
-
……………………………………………………………. (28)
Keterangan :
= Nilai rata-rata pada metode tree sampling
= Nilai rata-rata pada metode plot sampling
= Simpangan baku rata-rata pada metode tree sampling
Kaidah Keputusan : Tolak H0, Jika thit< -tα/2(n-1) atau thit> tα/2(n-1)
Perhitungan efisiensi relatif metode tree sampling
Ukuran efisiensi suatu metode dibandingkan dengan metode lainnya dapat
dilihat dari nilai efisiensi relatif (relative efficiency). Efisiensi relatif pada
penelitian ini membandingkan metode tree sampling dengan metode plot
sampling. Rumus efisiensi relatif menurut Sutarahardja (1999) adalah:
8
-
………………………………………………………… (29)
Keterangan :
ER
= Efisiensi relatif
= Sampling error pada metode tree sampling (ton/ha)2
= Sampling error pada metode plot sampling (ton/ha)2
Ketentuan :
> 1, maka metode tree sampling lebih efisien dibandingkan metode plot
Bila
sampling
Bila
< 1, maka metode tree sampling tidak efisien dibandingkan metode plot
sampling
= 1, maka kedua metode memiliki tingkat efisien yang relatif sama
Bila
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Potensi Biomassa
Potensi biomassa merupakan informasi dasar untuk kegiatan pengelolaan
hutan, khususnya untuk penilaian manfaat hutan dalam penyerapan emisi karbon
dioksida. Informasi potensi biomassa tegakan dapat berupa nilai rata-rata
biomassa per hektar dan simpangan baku rata-rata biomassa per hektar. Adapun
hasil pendugaan potensi biomassa tegakan di areal rehabilitasi Conoco Phillips
HPGW disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Potensi biomassa tegakan pada setiap stratum
Unit
contoh
COPI 2009
COPI 2010
COPI 2011
COPI 2013
(ton/ha)
(ton/ha)
(ton/ha)
(ton/ha)
(ton/ha)
(ton/ha)
(ton/ha)
(ton/ha)
Circular
3-trees
4-trees
5-trees
6-trees
7-trees
8-trees
1.515
1.721
1.725
1.681
1.684
1.496
1.280
0.252
0.231
0.247
0.242
0.241
0.268
0.270
1.296
0.598
0.542
0.555
0.567
1.090
1.117
0.268
0.131
0.136
0.087
0.109
0.240
0.259
0.615
0.636
0.679
0.585
0.602
0.469
0.448
0.079
0.147
0.119
0.096
0.079
0.103
0.081
0.028
0.036
0.035
0.035
0.032
0.036
0.034
0.003
0.008
0.007
0.006
0.004
0.004
0.004
Keterangan:
(pendugaan rata-rata),
(pendugaan simpangan baku)
Hasil perhitungan pada Tabel 2 menunjukkan bahwa nilai potensi rata-rata
tertinggi berada pada blok COPI 2009, yaitu sebesar 1.725 ton/ha pada 4-trees.
Nilai tersebut membuktikan bahwa semakin bertambahnya umur tanaman maka
nilai diameter dan biomassa akan semakin besar. Hal tersebut sesuai dengan
pernyataan Hardjana (2009) bahwa semakin besar diameter pohon maka nilai
biomassa akan semakin besar.
Nilai simpangan baku terbesar terdapat pada blok COPI 2009 dengan unit
contoh 8-trees, yaitu 0.270 ton/ha. Nilai simpangan baku menunjukkan tingkat
variasi dari suatu data. Semakin besar nilai simpangan baku, maka semakin
bervariasi atau hoterogen suatu data. Nilai simpangan baku tersebut membuktikan
bahwa blok COPI 2009 memiliki tegakan yang heterogen dibandingkan dengan
blok COPI lainnya. Tingkat variasi suatu tegakan dapat mempengaruhi nilai ratarata per ha. Hal ini dapat terlihat bahwa nilai rata-rata terkecil pada COPI 2009
juga terdapat pada unit contoh 8-trees, yaitu sebesar 1.280 ton/ha.
Nilai-nilai dugaan biomassa pada tiap stratum dapat digunakan untuk
menduga potensi biomassa pada seluruh blok COPI seperti tertera pada Tabel 3.
Potensi biomassa terbesar (rata-rata per hektar dan totalnya) pada blok COPI
terdapat pada unit contoh 4-trees, sedangkan potensi biomassa terkecil terdapat
pada unit contoh 8-trees (Tabel 3). Hal tersebut terjadi karena unit contoh 8-trees
memiliki tingkat variasi biomassa pohon yang tinggi diantara unit contoh pohon
lainnya, yang ditunjukkan oleh nilai dugaan simpangan baku tertinggi (Tabel 3).
10
Tabel 3 Potensi biomassa pada populasi
Rata-rata biomassa
Unit contoh
Circular
3-trees
4-trees
5-trees
6-trees
7-trees
8-trees
1.098
1.128
1.134
1.089
1.096
1.026
0.913
Keterangan
Total biomassa
(ton)
11.142
11.447
11.511
11.049
11.123
10.419
9.263
(ton/ha)
(ton/ha)
0.136
0.126
0.132
0.128
0.127
0.144
0.144
(pendugaan rata-rata),
(pendugaan simpangan
( pendugaan simpangan baku total), (pendugaan total)
baku
(ton)
1.379
1.281
1.344
1.301
1.287
1.461
1.466
rata-rata),
Besarnya potensi biomassa pada setiap unit contoh baik pada setiap stratum
dan populasinya, umumnya tidak memiliki perbedaan yang nyata. Hal ini dapat
dilihat dari hasil uji t seperti tertera pada Tabel 4 dan 5.
Tabel 4 Hasil uji-t pada setiap stratum
Lokasi
COPI
2009
COPI
2010
COPI
2011
COPI
2013
3-trees
0.891
4-trees
0.848
5-trees
0.682
thitung
6-trees
0.702
-5.345*
-5.560*
-8.482*
-6.680*
-0.861
-0.693
2.228
0.144
0.537
-0.313
-0.173
-1.424
-2.073
2.093
0.940
0.955
1.140
0.744
1.864
1.518
2.200
7-trees
-0.073
8-trees
-0.870
t0.025
2.048
*) H0 ditolak, artinya rata-rata potensi biomassa pada unit contoh tree sampling berbeda nyata
dengan unit contoh lingkaran
Tabel 5 Hasil uji-t pada populasi
Unit contoh
3-trees
4-trees
5-trees
6-trees
7-trees
8-trees
thitung
0.237
0.271
-0.073
-0.015
-0.492
-1.277
t0.025
1.995
1.995
1.995
1.995
1.995
1.995
Hasil uji t pada Tabel 4 menunjukkan hampir semua unit contoh pada setiap
stratum memiliki nilai dugaan rata-rata potensi biomassa dari metode tree
sampling tidak berbeda nyata dengan nilai dugaan rata-rata potensi biomassa dari
metode plot sampling. Akan tetapi, nilai dugaan rata-rata potensi biomassa unit
contoh 3, 4, 5 dan 6-trees pada blok COPI 2010 berbeda nyata dengan nilai
dugaan rata-rata potensi biomassa pada unit contoh lingkaran. Hal tersebut terjadi
karena pada unit contoh 3, 4, 5 dan 6-tree di blok COPI 2010 memiliki variasi
diameter yang tinggi dibandingkan dengan blok COPI lainnya. Adapun hasil uji-t
pada populasi (Tabel 5), menunjukkan bahwa semua unit contoh pada metode tree
sampling memberikan nilai dugaan rata-rata potensi biomassa yang tidak berbeda
11
nyata dengan metode plot sampling. Hal ini berarti bahwa metode tree sampling
umumnya dapat memberikan nilai dugaan potensi biomassa yang relatif sama
dengan metode plot sampling.
Tingkat variasi yang tinggi pada penelitian ini disebabkan oleh faktor gagal
tanam. Terjadinya gagal tanam mengakibatkan banyaknya penyulaman sehingga
sebaran diameter pohon pada setiap stratum tidak merata. Sebaran diameter pohon
yang tidak merata dapat mengakibatkan ragam data biomassa pohon menjadi
tinggi. Keragaman biomassa pohon juga terjadi karena perbedaan pertumbuhan
tiap jenis pohon. Jenis pohon agathis merupakan jenis pohon yang memiliki
pertumbuhan yang lambat. Hal ini sejalan dengan Tokede (1989) bahwa tingkat
pertumbuhan Agathis loranthifolia Salisb umumnya pada umur muda sangat
lambat. Faktor lain yang menyebabkan tingginya ragam dugaan potensi biomassa
pada penelitian ini adalah stratifikasi yang kurang tepat karena hanya berdasarkan
tahun tanam saja. Variasi pertumbuhan pohon di lapangan masih cukup tinggi
walaupun umur tanamnya sama. Oleh karena itu, perlu diteliti lebih lanjut teknik
stratifikasi lain yang lebih efektif untuk mengurangi keragaman potensi biomassa
tegakan.
Kesalahan Penarikan Contoh (Sampling Error) dan Efisiensi Relatif
Kesalahan penarikan contoh (sampling error) dapat digunakan untuk
mengukur tingkat ketelitian dalam pendugaan potensi biomassa. Menurut Husch
(1987), sampling error dipengaruhi oleh nilai rata-rata populasi dan ragam ratarata populasi. Nilai efisiensi relatif berfungsi untuk memilih metode yang lebih
efisien. Efisiensi relatif pada penelitian ini ditentukan berdasarkan perbandingan
nilai sampling error dari unit contoh yang dibandingkan. Unit contoh lingkaran
pada penelitian ini digunakan sebagai pembanding terhadap unit contoh pohon
tree sampling. Hasil perhitungan sampling error dan efisiensi relatif pada setiap
stratum dari berbagai unit contoh dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6 Hasil perhitungan sampling error dan efisiensi relatif setiap stratum
Unit
Contoh
Circular
3-trees
4-trees
5-trees
6-trees
7-trees
8-trees
COPI 2009
SE (%)
ER
33.31
26.82
0.81
28.66
0.86
28.83
0.87
28.58
0.86
35.84
1.08
42.18
1.27
COPI 2010
SE (%)
ER
41.32
43.75
1.06
50.02
1.21
31.52
0.76
38.45
0.93
44.06
1.07
46.37
1.12
COPI 2011
SE (%)
ER
25.68
46.36
1.81
35.08
1.37
32.96
1.28
26.10
1.02
43.87
1.71
36.14
1.41
COPI 2013
SE (%)
ER
22.32
43.42
1.95
40.59
1.82
33.69
1.51
28.12
1.26
21.95
0.98
21.72
0.97
Keterangan : SE (Sampling error), ER (Efisiensi relatif)
Hasil perhitungan sampling error dan efisiensi relatif pada Tabel 6
menunjukkan bahwa semakin rendah nilai sampling error maka semakin rendah
pula nilai efisiensi relatif yang dihasilkan. Hal tersebut terbukti bahwa pada setiap
stratum nilai sampling error berbanding lurus dengan nilai efisiensi relatif. Nilai
efisiensi relatif dari unit contoh 3 6 trees pada COPI 2009, unit contoh 5 6 trees
pada COPI 2010, dan 7 8 trees pada COPI 2013 kurang dari satu (RE