Pendugaan Serapan Karbon Dioksida di Areal Rehabilitasi Hutan Pendidikan Gunung Walat Sukabumi

PENDUGAAN SERAPAN KARBON DIOKSIDA
DI AREAL REHABILITASI HUTAN PENDIDIKAN
GUNUNG WALAT, SUKABUMI

ANUGRAH SLAMET

DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pendugaan Potensi
Serapan Karbon Dioksida di Areal Rehabilitasi Hutan Pendidikan Gunung Walat,
Sukabumi 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 disertasi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2014

Anugrah Slamet
NIM E14080108

ABSTRAK
ANUGRAH SLAMET. Pendugaan Serapan Karbon Dioksida di Areal
Rehabilitasi Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi. Dibimbing oleh
TATANG TIRYANA.
Pendugaan serapan karbon dioksida di areal rehabilitasi diperlukan untuk
mengetahui manfaat kegiatan rehabilitasi hutan terhadap lingkungan. Penelitian
ini bertujuan untuk mengetahui serapan karbon dioksida pada tegakan muda di
dua areal proyek rehabilitasi HPGW, yaitu areal COPI dan TOSO. Pengukuran di
lapangan dilakukan untuk mendapatkan data diameter dan tinggi pohon dari 61
plot contoh, yang ditentukan secara sistematik di areal rehabilitasi. Data diolah
dengan menggunakan metode alometrik yang sesuai dengan jenis pohon untuk
menduga biomassa dan karbon dioksida. Diterapkan dua metode penarikan contoh
yang berbeda dalam pendugaan karbon dioksida pada areal COPI dan TOSO,

yaitu penarikan contoh dengan stratifikasi dan tanpa stratifikasi. Hasil penelitian
menggunakan stratifikasi menunjukkan bahwa serapan karbon dioksida sebesar
15.57 ton pada areal COPI dan 13.22 ton pada areal TOSO. Pendugaan ini lebih
akurat dibandingkan tanpa menggunakan stratifikasi, yang menghasilkan
pendugaan sebesar 13.45 ton untuk areal COPI dan 13.47 ton untuk areal TOSO.
Oleh sebab itu, dapat disimpulkan bahwa pendugaan dengan stratifikasi
memberikan hasil yang lebih baik daripada tanpa stratifikasi
Kata kunci: metode penarikan contoh, penyerapan karbon, rehabilitasi hutan

ABSTRACT
ANUGRAH SLAMET. Estimation of Carbon Dioxide Sequestration in Rehabilitation
Area of Gunung Walat Educational Forest. Supervised by TATANG TIRYANA.
Estimation of carbon dioxide (CO2) sequestration in rehabilitation areas is necessary
to evaluate environmental benefits of a forest rehabilitation project. This study was
aimed to estimate the CO2 sequestration of young stands in two rehabilitation project
areas of Gunung Walat Educational Forest (GWEF), i.e. COPI and TOSO project
areas. Field measurement was conducted to measure diameter and height of trees in
61 sample plots, which were established systematically in the rehabilitation project
areas. Appropriate allometric models were used to estimate biomass and CO 2
sequestration of each sample tree species. The population estimation of CO 2

sequestration was conducted by applying two sampling methods, i.e. simple random
sampling and stratified sampling. The results showed that by using stratified sampling
the total CO2 sequestration of COPI area was 15.57 tons and that of TOSO was 13.22
tons. These estimates were more accurate than those of simple random sampling,
which produced total CO2 sequestration of 13.45 tons for COPI and 13.47 tons for
TOSO. Therefore, it can be concluded that estimation with stratification provided
better results than without stratification.
Keywords: carbon sequestration, forest rehabilitation, sampling method

PENDUGAAN SERAPAN KARBON DIOKSIDA
DI AREAL REHABILITASI HUTAN PENDIDIKAN
GUNUNG WALAT, SUKABUMI

ANUGRAH SLAMET

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan

DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Judul Skripsi : Pendugaan Serapan Karbon Dioksida di Areal Rehabilitasi Hutan
Pendidikan Gunung Walat Sukabumi
Nama
: Anugrah Slamet
NIM
: E14080108

Disetujui oleh

Dr. Tatang Tiryana, S.Hut., M.Sc
Pembimbing

Diketahui oleh

Dr. Ir. Ahmad Budiaman, MSc.F
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

Judul Skripsi: Pendugaan Serapan Karbon Dioksida di Areal Rehabi litasi Hutan
Pendidikan Gunung Walat Sukabumi
Nama
: Anugrah Siamet

NIM

: E14080108

Disetujui oleh

Dr. Tatang Tiryana, S.Hut., M.Sc
Pembimbing

Tanggal Lulus:

'9 nEe 2013

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April 2013 ini ialah
pendugaan serapan karbon tanaman, dengan judul Pendugaan Potensi Serapan
Karbon Dioksida di Areal Rehabilitasi Hutan Pendidikan Gunung Walat,
Sukabumi.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Tatang Tiryana, S.Hut,
M.Sc selaku pembimbing. Selain itu, penghargaan penulis sampaikan kepada
manajemen dan karyawan Hutan Pendidikan Gunung Walat Sukabumi yang telah
membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan
kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Januari 2014

Anugrah Slamet

DAFTAR ISI
PRAKATA
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR

iv
v
vi
vi

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian

1
1

1
2

TINJAUAN PUSTAKA
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Alat dan Bahan
Batasan Penelitian
Rancangan Penarikan Contoh
Pengumpulan Data
Prosedur Analisis Data
Perhitungan Biomassa, Cadangan karbon, dan Serapan CO2
Pendugaan Potensi Serapan Karbon Dioksida

2
4
4
4
4
5

6
6
6
6

HASIL DAN PEMBAHASAN
Pendugaan Potensi Tanpa Stratifikasi
Pendugaan Potensi Menggunakan Stratifikasi
Perbandingan Hasil Pendugaan

9
9
10
11

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

12

12
12

DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP

12
14

DAFTAR TABEL
1. Perhitungan rancangan sampling
2. Nilai dugaan potensi serapan karbon dioksida

areal TOSO dan COPI tanpa stratifikasi

5
9

3. Nilai dugaan serapan karbon dioksida tiap stratum

areal TOSO dan COPI

10

4. Nilai dugaan serapan karbon dioksida seluruh stratum

di areal TOSO dan COPI
5. Perbandingan hasil tanpa stratifikasi dan dengan stratifikasi

10
11

DAFTAR GAMBAR
1. Sebaran plot contoh di areal rehabilitasi HPGW

5

PENDAHULUAN
Latar belakang
Saat ini konsentrasi Gas Rumah Kaca (GRK) telah mencapai kadar yang
mengkhawatirkan sehingga perlu dilakukan upaya-upaya pengurangan emisi
GRK. Di permukaan bumi, karbon disimpan pada setiap organisme, misalnya
pohon. Karbon dioksida pada pohon tersimpan dalam jaringan tubuh tumbuhan,
sehingga apabila pohon mati maka karbon tersebut akan terurai dan kembali
menjadi karbon dioksida ke atmosfer. Sebaliknya jika pohon kembali ditanami,
maka karbon dioksida akan kembali terurai dengan fotosintesis dan kembali
menjadi karbon pada jaringan tubuh tanaman, sehingga karbon dioksida di
atmosfer berkurang (Kyrklund 1990).
Vegetasi yang berklorofil mampu menyerap CO2 dari atmosfer melalui
proses fotosintesis. Hasil fotosintesis ini antara lain disimpan dalam bentuk
biomassa yang menjadikan vegetasi tumbuh menjadi makin besar atau makin
tinggi. Pertumbuhan ini akan berlangsung terus sampai vegetasi tersebut secara
fisiologis berhenti tumbuh atau dipanen. Secara umum hutan pada fase
pertumbuhan mampu menyerap lebih banyak CO2 daripada hutan dewasa
(Kyrklund 1990). Adanya hutan yang lestari, diharapkan jumlah karbon (C) yang
disimpan akan semakin banyak dan semakin lama.
Kegiatan penanaman vegetasi pada lahan yang kosong dan atau
merehabilitasi hutan akan membantu menyerap kelebihan CO2 di atmosfer. Jenis
vegetasi berkayu merupakan penyerap karbon yang paling tinggi. Dahlan (2004)
dalam Ginoga (2004) menerangkan jenis vegetasi berkayu yang cepat tumbuh
dapat menyerap karbon lebih tinggi dibandingkan vegetasi yang lama tumbuh,
tetapi vegetasi yang lebih cepat tumbuh sebagian besar memiliki tingkat kesulitan
yang cukup tinggi dalam pengukuran pendugaan potensi serapan karbon yang ada
dalam vegetasi itu, kebanyakan disebabkan oleh bentuk batang yang relatif kurang
silindris dan akar yang meluas, sehingga metode yang digunakan dapat berbedabeda berdasarkan jenis vegetasi tersebut.
Sejak tahun 2009, Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) telah
melakukan penanaman atau rehabilitasi hutan dalam rangka peningkatan serapan
karbon dioksida yang bekerjasama dengan perusahaan multi nasional TOSO
Compani Ltd. dan PT Conoco Phillips (COPI). Oleh karena itu, pendugaan
potensi serapan karbon dioksida di areal rehabilitasi HPGW tersebut perlu
dilakukan guna mengevaluasi manfaat program rehabilitasi hutan sebagai upaya
pengurangan emisi CO2. Dalam penelitian ini, pendugaan potensi serapan karbon
dioksida dilakukan dengan menerapkan metode sampling, baik dengan stratifikasi
maupun tanpa stratifikasi.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menduga potensi serapan karbon dioksida di
areal rehabilitasi di HPGW dengan menggunakan teknik sampling.

2

Manfaat Penelitian
Informasi mengenai potensi serapan karbon pada areal rehabilitasi
bermanfaat bagi pengelola HPGW untuk mengevaluasi keberhasilan program
rehabilitasi hutan guna peningkatan serapan karbon dioksida yang bekerja sama
dengan beberapa perusahaan multi nasional.

TINJAUAN PUSTAKA
Karbon (C)
Dalam siklus karbon, vegetasi melalui fotosistesis merubah CO2 dari udara
dan air menghasilkan karbohidrat dan oksigen. Karbohidrat yang terbentuk
disimpan oleh vegetasi dan sebagian oksigen dilepaskan ke atmosfer (Fardiaz
1995). Menurut Whitmore (1984) umumnya karbon menyusun 45–50% berat
kering dari biomassa. Menurut Dury et al. (2002) dalam Ginoga (2004), dalam
tegakan hutan karbon terdapat pada:
a. Pohon dan akar (Tr), yaitu pada biomassa hidup baik yang terdapat di atas
permukaan tanah atau di bawah permukaan dari berbagai jenis pohon,
termasuk batang, daun, cabang, dan akar;
b. Vegetasi lain (OV), yaitu pada vegetasi bukan pohon (semak, belukar,
herba, dan rerumputan);
c. Sampah hutan, yaitu pada biomassa mati di atas lantai hutan, termasuk
sisa pemanenan; dan
d. Tanah (S), yaitu pada karbon tersimpan dalam bahan organik (humus)
maupun dalam bentuk mineral karbon. Karbon dalam tanah mungkin
mengalami peningkatan atau penurunan tergantung pada kondisi tempat
sebelumnya dan kondisi pengolahan.
Dalam inventarisasi karbon hutan, karbon pool (kantung karbon) yang
diperhitungkan setidaknya ada 4 kantung karbon. Kantong karbon adalah wadah
dengan kapasitas untuk menyimpan karbon dan melepaskannya. Keempat
kantong karbon tersebut adalah biomassa atas permukaan, biomassa bawah
permukaan, bahan organik mati dan karbon organik tanah, sedangkan pengertian
dari masing 4 kantung karbon adalah sebagai berikut:
a. Biomassa atas permukaan tanah adalah semua material hidup di atas
permukaan tanah. Termasuk bagian dari kantong karbon di permukaan
tanah ini adalah pada batang, tunggul, cabang, kulit kayu, biji, dan daun
dari vegetasi baik dari strata pohon maupun dari strata tumbuhan bawah di
lantai hutan.
b. Biomassa bawah permukaan tanah adalah semua biomassa dari akar
tumbuhan yang hidup. Pengertian akar ini berlaku hingga ukuran diameter
tertentu yang ditetapkan. Hal ini dilakukan sebab akar tumbuhan dengan
diameter yang lebih kecil dari ketentuan cenderung sulit untuk dibedakan
dengan bahan organik tanah dan serasah.
c. Bahan organik mati meliputi kayu mati dan serasah. Serasah dinyatakan
sebagai semua bahan organik mati dengan berbagai tingkat dekomposisi

3

yang terletak di permukaan tanah. Kayu mati, akar mati, dan tunggul
dengan diameter lebih besar dari diameter yang telah ditetapkan adalah
semua bahan organik mati yang tidak tercakup dalam serasah baik yang
masih tegak maupun yang roboh di tanah.
d. Karbon organik tanah mencakup karbon pada tanah mineral dan tanah
organik termasuk gambut.

Biomassa
Biomassa didefinisikan sebagai total jumlah materi hidup di atas permukaan
pada suatu pohon dan dinyatakan dengan satuan ton berat kering per satuan luas
(Brown 1997). Biomassa vegetasi merupakan berat bahan vegetasi hidup yang
terdiri dari bagian atas dan bagian bawah permukaan tanah pada suatu waktu
tertentu (Roberts et al. 1993). Biomassa hutan dapat digunakan untuk menduga
potensi serapan karbon yang tersimpan dalam vegetasi hutan karena 50%
biomassa tersusun oleh karbon (Brown 1997). Biomassa disusun oleh senyawa
utama karbohidrat yang terdiri dari unsur karbon dioksida, hidrogen, dan oksigen.
Biomassa tegakan dipengaruhi oleh umur tegakan hutan, komposisi, dan strutur
tegakan, sejarah perkembangan vegetasi (Lugo dan Snedaker 1974 dalam
Kusmana et al. 1992). Beberapa istilah dalam perhitungan biomassa diantaranya
disebutkan dalam Clark (1979), sebagai berikut:
a. Biomassa hutan (forest biomass) adalah keseluruhan volume makhluk
hidup dari semua spesies pada suatu waktu tertentu dan dapat dibagi ke
dalam 3 kelompok utama yaitu pohon, semak, dan vegetasi yang lain.
b. Pohon secara lengkap (complete tree) berisikan keseluruhan komponen
dari suatu pohon termasuk akar, tunggul/tunggak, batang, cabang, dan
daun.
c. Tunggul dan akar (stump and roots) mengacu kepada tunggul, dengan
ketinggian tertentu yang ditetapkan oleh praktek-praktek setempat dan
keseluruhan akar.
d. Batang di atas tunggul (tree above stump) merupakan seluruh komponen
pohon kecuali akar dan tunggul. Dalam kegiatan forest biomass
inventories, pengukuran sering dikatakan bahwa biomassa di atas
tunggul/tunggak ditetapkan sebagai biomassa pohon secara lengkap.
e. Batang (stem) adalah komponan pohon mulai di atas tunggul hingga ke
pucuk dengan mengecualikan cabang dan daun.
f. Cabang (branches) semua dahan dan ranting kecuali daun.
g. Dedaunan (foliage) semua duri-duri, daun, bunga dan buah.

Metode Pendugaan Biomassa

1)
2)
3)
4)

Metode pengukuran bimoassa ada 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.

4

Masing masing metode menggunakan persamaan alometrik karena untuk
mengekstrapolasi cuplikan data ke area yang lebih luas. Penggunaan persamaan
alometrik standar yang telah dipublikasikan sering dilakukan, tetapi karena
koefisien persamaan alometrik ini bervariasi untuk setiap lokasi dan spesies,
penggunaan persamaan standar ini dapat mengakibatkan galat (error) yang
signifikan dalam mengestimasikan biomassa suatu vegetasi (Australian
Greenhouse Office 1999). Biomassa vegetasi dapat dibedakan menjadi dua
bagian, yaitu biomassa di atas tanah dan biomassa di bawah tanah, lebih jauh lagi
dikatakan bahwa biomassa di atas tanah adalah berat unsur organik pada waktu
tertentu yang dihubungkan dengan suatu sistim produktifitas, umur tegakan hutan
dan distribusi organik (Kusmana et al. 1992). Pohon menyerap CO2 melalui
proses fotosintesis dari atmosfer dan mengubahnya menjadi karbon organik
(karbohidrat) serta menyimpannya dalam bentuk biomassa pada batang, daun,
akar, umbi, buah, dan lain lain.

METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada blok rehabilitasi di wilayah Hutan
Pendidikan Gunung Walat (HPGW), Kabupaten Sukabumi, Jawa Barat.
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei 2013.

Alat dan Bahan
Alat ukur yang digunakan di lapangan adalah pita keliling, kompas, patok,
tali rafia, meteran dan alat ukur tinggi pohon (haga hypsometer). Alat bantu
lapangan yang digunakan adalah sabit, golok, alat tulis, tally sheet, kamera,
sekop, peta kerja, dan kantong plastik kedap. Bahan yang digunakan yaitu tegakan
muda di blok rehabilitasi kerjasama antara HPGW serta TOSO dan ConocoPhilips
Indonesia (COPI). Pengolahan data menggunakan software ArcView GIS dan
Microsoft Office.

Batasan Penelitian
Batasan penelitian dalam pengambilan data yaitu hanya dilakukan pada
enam blok lahan rehabilitasi milik HPGW yang bekerja sama dengan COPI dan
TOSO. Blok tersebut direhabilitasi dengan tanaman agathis, dan pinus.

5

Rancangan Penarikan Contoh
Pengumpulan data di lapangan dilakukan dengan berpedoman pada
rancangan sampling. Secara rinci pembuatan rancangan sampling mencakup
deliniasi batas areal (sebagai populasi), penetuan skala peta kerja, penentuan luas
populasi (L) yang akan dirisalah, penentuan luas plot contoh (I) yang akan
digunakan, penentuan ukuran populasi (N) dengan cara: N=L/I, penentuan
intensitas sampling (IS) yang dalam penelitian ini sudah ditentukan terlebih
dahulu sebelumnya sebesar 5%, penentuan jumlah plot contoh (n)
dengan cara: n=N x IS, serta penetuan jarak/interval antar plot contoh (k) dengan
cara: k= {(luas areal (L))/n)}-2.
Adapun jumlah plot contoh yang digunakan dalam penelitian ini sebanyak
61 plot (Tabel 1) dengan sebaran plot-plot contoh seperti terlihat pada Gambar 1.
Setelah ditentukan rancangan sampling di atas diperoleh dua pilihan penentuan
jumlah plot contoh yaitu berdasarkan intensitas yang sebelumnya telah ditentukan
dalam rancangan sampling, atau berdasarkan penentuan jarak interval yang
nantinya disesuaikan dengan kondisi dilapangan.
Tabel 1. Perhitungan rancangan sampling
L (ha)

I (m2)

N (plot)

IS

n
(plot)

k
(m)

Blok COPI 2009

5.25

200

262

5.5%

15

60

Blok COPI 2010
Blok COPI 2011
Blok TOSO 2009
Blok TOSO 2010
Blok TOSO 2011

1.20
2.60
8.50
2.81
1.71

200
200
200
200
200

60
130
424
141
86

5.5%
5.5%
5.5%
5.5%
5.5%

3
7
23
8
5

60
60
60
60
60

Lokasi

Keterangan: L (luas), I (luas plot contoh), N (ukuran populasi), IS (intensitas sampling), n (jumlah
plot contoh), k (interval jarak)

Gambar 1 Sebaran plot contoh di areal rehabilitasi HPGW

6

Pengumpulan Data
Penelitian ini menggunakan data primer dan data sekunder. Data primer
terdiri dari data diameter dan tinggi dari berbagai jenis dan umur pohon yang
terdapat di areal rehabilitasi TOSO dan COPI. Karena kondisi tegakan heterogen
(terdiri dari beberapa umur dan jenis) sehingga dapat menyebabkan ragam
pendugaan yang tinggi, maka digunakan teknik pengambilan contoh dengan
metode stratified sampling. Dalam hal ini tegakan dikelompokan berdasarkan
kesamaan umur (tahun tanam) dan kemudian dilakukan penarikan contoh pada
masing masing kelompok.
Pengumpulan data sekunder yang digunakan sebagai penunjang penelitian
ini dilakukan baik dilapangan (lokasi praktek), maupun penelusuran pustaka dari
berbagai sumber. Data sekunder terdiri dari model-model alometrik biomassa
pohon, laporan kegiatan rehabilitasi di HPGW, dan pustaka-pustaka terkait
pendugaan serapan CO2.

Perhitungan Biomassa, Cadangan karbon, dan Serapan CO2
Potensi serapan CO2 dihitung berdasarkan konversi biomassa dan cadangan
karbon dalam pohon. Biomassa pohon dihitung berdasarkan diameter dengan
menggunakan model alometrik biomassa sebagai berikut:
 Agathis: W = 0.4725 D2.0112 (Siregar 2011)
 Pinus: W = 0.206 D2.26
(Hendra 2002)
Nilai-nilai biomassa pohon selanjutnya dikonversi menjadi cadangan karbon
dengan menggunakan faktor konversi biomassa-karbon sebesar 0.47 dan
kemudian dikonversi menjadi serapan CO2 dengan faktor konversi C-CO2 sebesar
3.67 (IPCC, 2006). Adapun nilai-nilai biomassa, cadangan karbon, dan serapan
CO2 pada setiap plot contoh diperoleh melalui penjumlahan nilai-nilai biomassa,
cadangan karbon, dan serapan CO2 dari setiap individu pohon dalam plot contoh.

Pendugaan Potensi Serapan Karbon Dioksida
Data hasil pengukuran dilapangan dianalisis lebih lanjut untuk memperoleh
nilai dugaan potensi serapan karbon dioksida dari areal tegakan yang diteliti.
Pengolahan data mencakup rekapitulasi data pada setiap plot contoh pada setiap
stratum dan perhitungan potensi serapan karbon dioksida tegakan pada seluruh
areal, sebagaimana dijelaskan di bawah ini:
Perhitungan potensi serapan karbon dioksida per umur tegakan dilakukan
dengan beberapa langkah yaitu dijelaskan sebagai berikut:
 Rata-rata potensi serapan karbon dioksida untuk stratum ke-h
�ℎ
�ℎ,�
�ℎ = �=1
�ℎ

7



Ragam rata-rata potensi serapan karbon dioksida untuk stratum ke-h
2
�ℎ
�ℎ
2
�� ℎ =
1−
�ℎ
�ℎ
2
�ℎ

Dimana:




�ℎ 2
�
�=1 ℎ ,�

=

−

2
�ℎ
�
�=1 ℎ ,�

� ℎ −1

�ℎ

Total dugaan potensi serapan karbon dioksida untuk stratum ke-h
� = �ℎ . �ℎ
Ragam total dugaan potensi serapan karbon dioksida untuk stratum ke-h
��2ℎ = �ℎ 2 . ��2ℎ

Kemudian dilanjutkan dengan menghitung potensi serapan karbon dioksida total
pada seluruh areal yang dilakukan dengan rumus-rumus sebagai berikut:
 Rata-rata potensi serapan karbon dioksida
�

� =









Ragam rata-rata total potensi serapan karbon dioksida
2
�

=

�

�ℎ
�

ℎ=1

2
2
�ℎ

Total dugaan potensi serapan karbon dioksida
� = �. �
Ragam total potensi serapan karbon dioksida
��2 = � 2 . ��2
Selang kepercayaan (1-α).100% bagi rata-rata total potensi serapan
karbon dioksida
� ±

�

2,�−�

� ±

�

2,�−�

.

2
�

Selang kepercayaan (1-α).100% bagi total potensi serapan karbon dioksida
.

2
�

Kesalahan penarikan contoh (sampling error)

Keterangan:
 L
 Nh
 N


ℎ=1

�ℎ
�
� ℎ

nh

�� =

�

2,�−�

�

.

2
�

. 100%

= jumlah stratum dalam populasi
= ukuran stratum ke-h (total unit contoh pada stratum ke h)
= ukuran populasi (total unit contoh dalam populasi);
= � = �ℎ=1 �ℎ
= ukuran contoh pada stratum ke-h

8




n

= ukuran contoh pada populasi (total unit contoh seluruh strata)
= � = �ℎ=1 �ℎ
ta/2(n-1) = nilai table t-student, untuk kepraktisan biasanya digunakan nilai
ta/2(n-1) = 2

Hasil pendugaan potensi serapan CO2 dengan metode stratifikasi tersebut
selanjutnya dibandingkan dengan hasil pendugaan tanpa stratifikasi, yaitu dengan
cara menggabungkan data dari semua plot contoh dan menganalisisnya dengan
rumus-rumus simple random sampling (Shiver & Borders 1996) sebagai berikut :
 Rata-rata potensi serapan karbon dioksida
�
�=1 ��
�=
�
 Ragam rata-rata potensi serapan karbon dioksida
2
�
�
��2 =
1−
�
�
2
Dimana:








2
�

=

�
2
�=1 � �

−

�
�=1 � �

�

� −1

Total dugaan potensi serapan karbon dioksida
� = �. �

Ragam total dugaan potensi serapan karbon dioksida
��2 = � 2 . ��2
Selang kepercayaan (1-α).100% bagi total potensi serapan karbon
dioksida
�±

�

2,�−1

2
�

.

Kesalahan penarikan contoh (sampling error)
�� =

�

Keterangan:
 yi = nilai pada plot contoh ke-1
 ��2 = ragam contoh
 n = ukuran contoh
 N = ukuran populasi

2,�−1

�

.

2
�

. 100%

9

HASIL DAN PEMBAHASAN
Pendugaan Potensi Tanpa Stratifikasi
Pendugaan potensi serapan karbon dioksida di areal rehabilitasi HPGW
dilakukan dengan menggunakan 33 plot contoh untuk blok TOSO dan 18 plot
contoh untuk blok COPI. Berdasarkan 51 plot contoh tersebut diperoleh hasil
dugaan potensi karbon dioksida seperti terlihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Nilai dugaan potensi serapan karbon dioksida areal TOSO dan COPI
tanpa stratifikasi
Statistik
Luas populasi (ha)
Intesitas penarikan contoh (%)
Ukuran populasi (plot)
Ukuran contoh (plot)
Rata-rata potensi serapan CO2 per hektar (ton/ha)
Ragam rata-rata potensi serapan CO2 per hektar (ton/ha)2
Selang kepercayaan 95% bagi rata-rata (ton/ha)
Nilai dugaan total potensi serapan CO2 (ton)
Selang kepercayaan 95% bagi total (ton)
Kesalahan penarikan contoh (%)

TOSO
13.02
5.1
651
33
1.03
0.02
0.74
1.33
13.47
9.68
17.25
28.11

COPI
9.05
4 .0
453
18
1.49
0 .17
0.61
2.37
13.45
5.48
21.42
59.23

Tabel 2 memperlihatkan bahwa potensi serapan karbon dioksida untuk areal
TOSO memiliki nilai dugaan antara 0.74 ton/ha sampai 1.33 ton/ha dengan ratarata sebesar 1.03 ton/ha. Sedangkan potensi serapan karbon dioksida untuk areal
COPI memiliki nilai dugaan antara 0.61 ton/ha sampai 2.37 ton/ha dengan ratarata sebesar 1.49 ton/ha. Kesalahan penarikan contoh dalam pendugaan potensi
serapan karbon dioksida yaitu sebesar 28.11% untuk areal TOSO dan 59.23%
untuk areal COPI.
Kesalahan penarikan contoh yang cukup besar untuk areal COPI
diperkirakan disebabkan tingginya ragam rata-rata potensi serapan karbon
dioksida per hektar sebesar 0.17 (ton/ha)2 dibanding areal TOSO yang memiliki
ragam 0.02 (ton/ha)2. Tingginya ragam disebabkan oleh faktor umur tegakan yang
tidak seragam baik pada areal TOSO dan COPI serta kondisi pertumbuhan pohon
yang tidak merata karena perbedaan kualitas tempat tumbuh dan tindakan
pemeliharaan pada masing-masing areal tersebut. Dalam hal ini ragam yang tinggi
pada areal COPI juga disebabkan menurunnya intensitas sampling menjadi 4%
dari rancangan sampling awal yang direncanakan sebesar 5.5%. Menurunnya
intensitas sampling ini disebabkan berkurangnya plot contoh yang awalnya
direncanakan pengukuran sebanyak 25 plot contoh pada areal COPI menjadi
hanya 18 plot contoh saja. Hal tersebut dikarenakan penemuan beberapa plot
contoh di areal COPI yang kosong karena adanya pohon-pohon mati yang belum
disulam.

10

Pendugaan Potensi Menggunakan Stratifikasi
Stratifikasi yang digunakan dalam menduga potensi serapan karbon dioksida
pada areal rehabilitasi TOSO dan COPI dilakukan berdasarkan umur tegakan.
Areal dengan tahun tanam yang sama dikelompokan kedalam satu stratum. Dari
hasil pengelompokan tahun tanam diperoleh tiga stratum. Masing-masing stratum
memiliki luasan dan jumlah plot yang berbeda satu sama lain. Sebaran stratum
dan plotnya dapat dilihat pada Gambar 1.
Berdasarkan stratifikasi tersebut kemudian diduga potensi serapan
karbon dioksida rata-rata per hektar dan potensi serapan karbon dioksida pada
masing-masing stratum. Diketahui pendugaan potensi serapan karbon dioksida
didapatkan dari hasil konversi pendugaan biomassa, seperti diketahui dari hasil
penelitian bahwa rata-rata setiap 1 ton biomassa menyimpan 0.47 ton karbon dan
setiap 1 ton karbon yang tersimpan dalam pohon dihasilkan melalui penyerapan
karbon dioksida sebanyak 3.67 ton (IPCC 2006). Hasil pendugaan potensi serapan
CO2 dengan menggunakan stratifikasi tersebut disajikan pada Tabel 3 dan 4.
Tabel 3. Nilai dugaan serapan karbon dioksida tiap stratum areal TOSO dan COPI
Statistik per stratum
Luas populasi (ha)
Intensitas penarikan contoh (%)
Ukuran populasi (plot)
Ukuran contoh (plot)
Rata-rata serapan CO2 (ton/ha)
Ragam rata-rata serapan CO2 (ton/ha)2
Nilai dugaan total serapan CO2 (ton)

2009
8.49
4.7
424
20
0.85
0.005
7.24

TOSO
COPI
2010 2011 2009 2010 2011
2.81
1.72
5.25
1.2
2.6
5.7
5.8
3.0
5.0
5.4
141
86
263
60
130
8
5
8
3
7
1.79
0.55
2.42
1.37
0.47
0.239 0.001 0.706 0.051 0.003
5.04
0.94 12.71
1.64
1.22

Tabel 4. Nilai dugaan serapan karbon dioksida seluruh stratum di areal TOSO dan
COPI
Statistik seluruh stratum
Rata-rata serapan CO2 (ton/ha)
Ragam rata-rata serapan CO2 (ton/ha)2
Nilai dugaan total serapan CO2 (ton)
Selang kepercayaan 95% bagi rata-rata (ton/ha)
Selang kepercayaan 95% bagi total (ton)
Kesalahan penarikan contoh (%)

TOSO
1.02
0.013
13.22
0.78
1.25
10.15
16.29
23.22

COPI
1.72
0.24
15.57
0.68
2.76
6.14
24.99
60.53

Tabel 4 memperlihatkan bahwa potensi serapan karbon dioksida untuk areal
TOSO memiliki nilai dugaan antara 0.78 ton/ha sampai 1.25 ton/ha dengan
rata-rata sebesar 1.02 ton/ha. Sedangkan potensi serapan karbon dioksida untuk
areal COPI memiliki nilai dugaan antara 0.68 ton/ha sampai 2.76 ton/ha dengan
rata-rata sebesar 1.72 ton/ha. Kesalahan penarikan contoh dalam pendugaan
potensi serapan karbon dioksida yaitu sebesar 23.22% untuk areal TOSO dan
60.53% untuk areal COPI.

11

Seperti yang dikemukakan oleh Shiver and Borders (1996) bahwa
pendugaan menggunakan stratifikasi akan menghasilkan nilai dugaan dengan
keragaman serta kesalahan penarikan contoh yang lebih kecil dibandingkan
dengan pendugaan potensi tanpa stratifikasi. Namun hal serupa tidak terjadi pada
areal COPI walaupun telah menggunakan stratifikasi untuk mengurangi bias pada
penarikan contoh namun kesalahan penarikan contoh pada areal COPI tetap
menunjukkan nilai yang besar hal ini mungkin disebabkan oleh penyulaman
menggunakan pohon baru dengan umur yang berbeda pada beberapa wilayah di
areal COPI sehingga hal tersebut menimbulkan perbedaan umur pada satu areal
stratum sejenis yang mengakibatkan ketimpangan data yang besar pada saat
pengukuran langsung dilapangan sehingga menyebabkan meningkatnya nilai
ragam dan menghasilkan nilai kesalahan penarikan contoh yang besar.

Perbandingan Hasil Pendugaan
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan stratifikasi pada areal
rehabilitasi COPI tidak menurunkan sampling error yang signifikan dibandingkan
tanpa stratifikasi (Tabel 5). Hal ini disebabkan kondisi areal COPI yang tidak
homogen walaupun telah dilakukan stratifikasi. Kondisi areal yang sulit serta
topografi yang curam dan penyulaman tanaman baru tidak seumur di areal COPI
menyebabkan beberapa plot pada satu stratum memiliki keragaman data yang
tinggi. Oleh karena itu pendugaan menggunakan stratifikasi umur tanaman kurang
efektif dalam pendugaan serapan CO2 di areal rehabilitasi COPI.
Tabel 5. Perbandingan hasil tanpa stratifikasi dan dengan stratifikasi
TOSO
Statistik
Rata-rata potensi serapan CO2 (ton/ha)
Ragam rata-rata potensi serapan CO2 (ton/ha)2
Nilai dugaan total potensi serapan CO2 (ton)
Selang kepercayaan 95% bagi rata-rata (ton/ha)
Selang kepercayaan 95% bagi total (ton)
Kesalahan penarikan contoh (%)

COPI

Tanpa
Dengan
Tanpa
Dengan
stratifikasi Stratifikasi stratifikasi Stratifikasi

1.03
0.020
13.47
0.74
1.33
9.68
17.25
28.11

1.02
0.013
13.22
0.78
1.25
10.15
16.29
23.22

1.49
0.170
13.45
0.61
2.37
5.48
21.42
59.23

1.72
0.240
15.57
0.68
2.76
6.14
24.99
60.53

Dari hasil pengolahan data menggunakan metode stratifikasi dapat dilihat
terjadi penurunan kesalahan penarikan contoh pada areal TOSO menjadi 23.22%
dari sebelumnya 28.11% ketika menggunakan metode tanpa stratifikasi hal ini
terjadi dikarenakan populasi dikelompokkan menjadi beberapa stratum yang
kondisinya relatif homogen sehingga menghasilkan dugaan yang lebih akurat.
Namun hal serupa tidak terjadi pada areal COPI yang tetap memiliki nilai
kesalahan penarikan contoh yang besar yaitu 60.53%. Hal ini disebabkan oleh
beberapa kondisi dilapangan seperti areal yang berbukit dan terdapat jurang
sehingga sebaran pohon sangat tidak merata antar plot walaupun masih dalam
satu stratum dan perbedaan pola perawatan antar plot. Karena kondisi areal yang
tidak memungkinkan sehingga terjadi perbedaan pola perawatan antar plot yang

12

menyebabkan sangat beragamnya pertumbuhan pohon pada tiap plot walaupun
terdapat dalam stratum yang sama ditambah penyulaman yang dilakukan
menggunakan tanaman baru tidak seumur sehingga mengakibatkan keragaman
data yang besar pada pengukuran di lapangan.

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa pendugaan potensi
serapan karbon dioksida pada blok TOSO dengan menggunakan stratifikasi lebih
teliti dibandingakan pendugaan tanpa stratifikasi. Namun pada areal rehabilitasi
COPI, ketelitian pendugaan dengan dan tanpa stratifikasi hampir sama karena
cukup beragamnya kondisi tegakan pada setiap stratum yang disebabkan beberapa
hal seperti topografi areal yang curam pada beberala lokasi sehingga berpengaruh
terhadap tumbuh kembang tanaman serta penyulaman menggunakan tanaman
baru tidak seumur yang mengakibatkan keragaman data yang tinggi ketika
dilakukan pengukuran langsung di lapangan. Hal ini berarti bahwa stratifikasi
tegakan berdasarkan umur (tahun tanam) kurang efektif digunakan dalam
pendugaan potensi serapan CO2 di areal rehabilitasi HPGW.

Saran
Penelitian lebih lanjut mengenai pendugaan potensi serapan karbon dioksida
perlu dilakukan pada areal-areal rehabilitasi lainnya di HPGW secara periodik
untuk memperoleh data dan informasi tentang pertambahan potensi serapan
karbon dioksida di HPGW.

DAFTAR PUSTAKA
Australian Greenhouse Office. 1999. National Carbon Accounting Sistim,
Methods for Estimating Woody Biomass. Technical Report No. 3,
Australia: Commonwealth of Australia.
Brown S. 1997. Estimating Biomass and Biomass Change of Tropical Forest. A
Primer. Rome: FAO.
Clark A.I. 1979. Suggested procedures for measuring tree biomass and reporting
tree prediction equations. Forest Resource Inventories. 2:615-628.
Fardiaz, Srikandi. 1992. Polusi Air dan Udara. Bogor: Kanisius
Ginoga K. 2004. Beberapa Cara perhitungan Biomassa karbon. Jurnal Sosial
Ekonomi IV. Badan Penelitian Pengembangan Kehutanan Bogor.
Hendra S. 2002. Model pendugaan biomassa pohon pinus (Pinus merkusii Jungh
et de Vriese) di kesatuan pemangkuan hutan cianjur PT. Perhutani unit III jawa
barat [skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

13

[IPCC] International Panel on Climate Chance. 2006. IPCC guidelines for
national greenhouse gas inventories, Eds.: Simon E, Leandro B, Kyoko M,
Todd N, Kiyoto T. Agriculture, Forestry and Other Land Use. Volume 4.
Kusmana C, Abe, A Watanabe. 1992. An Estimation of Above Groudn Tree
Biomass of Mangrove Forest in East Sumatra, Indonesia. Bogor: IPB.
Kyrklund B.1990. The potential of forests and forest industry in reducing excess
atmospheric carbon dioxide. Unasylva 163(41):32-47.
Lugo AE, SC Snedaker. 1974. The Ecology of Mangrove. Ann Rev cool Syst
Rome: FAO.
Onrizal. 2004. Model Penduga Biomassa dan Karbon Tegakan Hutan Kerangas di
Taman Nasional Danau Sentarum, Kalimantan Barat [tesis]. Bogor: Institut
Pertanian Bogor.
Pranayudha B. 2013. Volume, Cadangan Karbon, dan Serapan CO2 Pada Areal
Rehabilitasi Tanabe Foundation di Hutan Pendidikan Gunung Walat. Bogor:
Institut Pertanian Bogor.
Roberts, McWilliam, A.L.C J.M, O.M.R, Cabral. M.V.B.R, Leitao. A.C.L, De
Costa. G.T, Maitelli. C.A.G.P, Zamparoni. 1993. Leaf area index and aboveground biomass of Terra Firme rain forest and adjacent cearings in Amazonia.
Functional Ecology. 2:310-317.
Salim. 2005. Profil Kandungan Karbon Pada Tegakan Puspa (Schima wallichii
Korth.) [Tesis]. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Selviana V. 2012. Pendugaan Potensi Volume, Biomassa, dan Cadangan Karbon
di Hutan Pendidikan Gunung Walat Sukabumi Jawa Barat. Bogor: Institut
Pertanian Bogor.
Shiver BD, Borders BE. 1996. Sampling Techniques for Forest Resource
Inventory. New York: John Wiley & Sons.
Siregar CA. 2011. Pengembangan Standar Perhitungan Karbon Hutan Tanaman
Skala Kecil Berdasarkan Pengalaman Lokal. Departemen Kehutanan, Jakarta.
Whitmore TC. 1984. Tropical Rain Forest of The Far East Second Edition.
Oxford: University Press.

14

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 20 November 1990 sebagai anak
sulung dari pasangan Achamd Wahjudi dan Dwiastuti. Tahun 2008 penulis lulus
dari SMA Negeri 1 Bekasi dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk
IPB melalui jalur Seleksi Nasional Perguruan Tinggi Negeri dan di terima di
Departemen Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan IPB.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah aktif sebagai staf IPB Politic
Social Center BEM KM IPB. Penulis melaksanakan Praktik Pengenalan
Ekosistem Hutan (P2EH) di Sancang-Kamojang, Praktik Pengelolaan Hutan
(P2H) di Hutan Penelitian Gunung Walat (HPGW) Sukabumi, Praktik Kerja
Lapang (PKL) di PT. Bina Silva Nusa Kalimantan Barat, dan Praktik Lapang di
HPGW Sukabumi dengan judul Pendugaan Serapan Karbon Dioksida di Areal
Rehabilitasi Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi.