Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret sampai Oktober 2009. Pelaksanaan kegiatan meliputi kegiatan pengolahan citra dan pengecekan lapangan. Pengecekan lapangan dilaksanakan di areal HPHTI PT TPL Sektor Aek Nauli.
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari: Citra Landsat TM path 128 dan 129 row 58 tahun 2006, Peta administrasi Propinsi Sumatera Utara dan Objek pengamatan di lapangan adalah tegakan Eucalyptus grandis
Alat yang digunakan dalam penelitian adalah: Personal Computer (PC) dengan perangkat lunaknya, Tools SIG, Global Positioning System (GPS), Kamera digital, Kompas, Pita ukur, Alat tulis, dan Tali
Metode Penelitian
Pengumpulan Data Sekunder
Data-data sekunder diperoleh dari instansi dan studi literatur, terdiri dari: Citra Landsat TM path 128 dan 129 row 58 tahun 2006, Peta administrasi Propinsi Sumatera Utara dan hasil penelitian sebelumnya
Pengolahan Data Citra
Teknik kuantitatif dapat diterapkan untuk interpretasi secara otomatis data citra digital. Tiap pengamatan piksel dievaluasi dan ditetapkan pada suatu kelompok informasi. (Lillesand dan Kiefer, 1990). Pada kelompok informasi dilakukan transformasi NDVI memanfaatkan beberapa saluran dari citra Landsat TM antara lain; band 3 (Red (R) yang lebih dikenal dengan saluran merah dan band 4 (Near Infrared (NIR)) yang lebih dikenal dengan saluran inframerah dekat. Kelebihan kedua saluran ini untuk identifikasi vegetasi adalah obyek akan memberikan tanggapan spektral yang tinggi. Menurut Lillesand dan Kiefer, (1990) transformasi NDVI mengikuti persamaan berikut:
NDVI = (NIR – R) / (NIR + R)
Nilai NDVI berkisar antara -1 sampai 1, dimana nilai NDVI yang rendah (negatif) mengidentifikasikan daerah bebatuan, pasir dan salju. Nilai NDVI yang tinggi (positif) mengidentifikasikan wilayah vegetasi baik berupa padang rumput, semak belukar maupun hutan.
Penentuan Plot Contoh (Piksel) di Citra
Plot contoh di citra ditentukan berdasarkan tujuan peneliti (purposive) pada blok tanam 2004 dan 2005.
Pengumpulan Data Lapangan Penentuan Plot Contoh
Plot contoh lapangan dibuat berukuran 30 m x 30 m sebanyak 56 plot, dimana peletakannya dilakukan dengan menggunakan Global Positioning System
(GPS). Selanjutnya pohon yang terdapat dalam plot contoh diukur diameter setinggi dada.
Perhitungan Biomassa
Pendugaan biomassa di lapangan dilakukan menggunakan persamaan alometrik berikut :
Wn = a x DBHb
Tabel 1. Persamaan alometrik penduga biomassa bagian pohon E. grandis No Biomassa Bagian Pohon Persamaan Alometrik R2 (%) 2 (%) A B 1 Batang 0,0436 2,6883 98,28 98,17 2 Cabang 0,0228 2,0779 82,03 80,90 3 Daun 0,5775 0,6549 73,48 27,47 4 Above Ground Biomassa 0,0678 2,5794 98,80 98,73
Keterangan : Wn = Biomassa (kg), DBH = Diameter setinggi dada (cm). Sumber : Onrizal, Hartono dan Kusmana, 2006
Diameter yang digunakan dalam perhitungan diameter adalah hasil pengurangan diameter saat pengukuran dengan riap diameter. Menurut Tobing, (2007), besarnya riap diameter dihitung dengan persamaan:
Riap = Dn-D(n-1)
Dimana:
D = e3,087 x e2,301/A
Dn = diameter pada tahun ke-n e = 2,71828
Biomassa yang diukur dalam penelitian ini adalah biomassa pohon (Wp) di atas permukaan tanah tegakan E.grandis yang dihitung berdasarkan penjumlahan biomassa batang, cabang dan daun. Biomassa per hektar dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
Keterangan :
W = Total biomassa (ton/ha) Wpi = Biomassa pohon ke-i (ton) A = Luas plot (m2)
n = Jumlah pohon
Perhitungan Karbon
Biomassa hutan dapat digunakan untuk menduga kandungan karbon dalam vegetasi hutan karena 50% biomassa tersusun dari karbon. Pada tanaman Eucalyptus kandungan karbon rata-rata adalah sebesar 44,92% (45%) dengan kisaran 36,72-54,015 dari biomassa (Onrizal, Hartono dan Kusmana, 2006).
Menurut Onrizal, Hartono dan Kusmana, (2006), kandungan karbon tanaman dapat diduga dengan rumus:
Y = W x 0,45 Keterangan :
Y = Kandungan karbon di atas permukaan tanah tegakan E. grandis (ton/ha) W = Total biomassa per hektar (ton/ha)
Analisa Data Penyusunan Model
Penyusunan model hubungan antara kandungan karbon di atas permukaan tanah tegakan Eucalyptus grandis dengan digital number (DN) citra Landsat TM menggunakan model matematika sebagai berikut:
Model linier Y = b1X1 + b2X2 +...+ b1X1 + NDVI Model perpangkatan Y = b0X1b1 . X2b2... XjNDVI Model eksponensial Y = eb0 + b1X1 + b2X2 + ... + NDVI Keterangan :
Y = Kandungan karbon di atas permukaan tanah tegakan Eucalyptus grandis (ton/ha) berdasarkan model allometrik. X
1, X
2, …, X
j = Nilai DN (Digital Number)
Pemilihan Model
Pemilihan model dilakukan dengan menggunakan metode stepwise, yakni pemilihan variabel X yang signifikan terhadap variabel Y dengan menggunakan SPSS (Statistical Product and Service Solution). Pemilihan model terbaik dilakukan dengan melakukan beberapa pengujian koefisien regresi, yaitu: uji signifikansi, kenormalan data (normalitas), uji keaditifan model (heterokedasitas), dan pengujian keakuratan model (koefisien determinasi).
Uji Signifikansi
Pengujian signifikansi hasil olahan SPSS diketahui dengan membandingkan besaran taraf signifikasi 95 %. Kriterianya adalah signifikansi (Ho ditolak) bila Sig. Hit < Sig. Kriteria dan tidak signifikan (Ho diterima bila Sig. Hitung > Sig. Kriteria.
Uji Kenormalan data (normalitas)
Uji kenormalan data digunakan untuk melihat sebaran data sampel, apakah terdistribusi normal atau tidak. Suatu model yang baik apabila memenuhi syarat kenormalan sisaan, yakni apabila tampilan plot menunjukkan penyebaran data di sekitar garis lurus dan mengikuti arah garis lurus (Santoso, 2000).
Uji Keaditifan Model (Model Fit)
Plot yang ditunjukkan oleh Scatter plot Studentized Delete Residualnya. Jika model regresi layak dipakai untuk prediksi (fit), maka data akan berpencar di sekitar angka nol (0 pada sumbu Y) dan tidak membentuk suatu pola atau trend garis tertentu.
Pengujian keakuratan model (koefisien determinasi/R2)
Digunakan untuk melihat besaran efek atau pengaruh variabel bebas terhadap variabel terikat. Semakin kecil R2, semakin lemah hubungan kedua variabel.
Uji Multikoliniearitas
Multikoliniearitas adalah kejadian yang menginformasikan terjadinya hubungan antara variabel-variabel bebas (interkorelasi) dan hubungan yang terjadi cukup besar. Pengujian multikoliniearitas hanya dilakukan pada persamaan regresi linier berganda. Model persamaan yang baik adalah model persamaan yang bebas multikolinieritas. Suatu model persamaan yang bebas multikolinieritas adalah model persamaan yang memiliki nilai Factor Varian of Inflasi (VIF) di sekitar angka 1 (Santoso, 2000).
Pembuatan Peta Sebaran Karbon
Model terpilih dimasukkan ke dalam model maker pada software Erdas Imagine versi 8.5 untuk menghasilkan data sebaran karbon. Hasil sebaran karbon dari Erdas dioverlay dengan peta administrasi dan peta blok tanam dengan menggunakan software Arcview versi 3.3.
Gambar 2. Diagram alir pembuatan model penduga karbon tegakan Eucalyptus grandis Biomassa Tegakan Kandungan Karbon (45% Biomassa Tegakan)
Permodelan Karbon bagian pohon berdasarkan nilai Digital Number dan karbon dari model Allometrik
Pemilihan Model Terbaik dengan metode Stepwise
Model Karbon terpilih Mulai
Pengukuran Lapangan (Diameter/DBH)
Citra Landsat TM terkoreksi
Analisis Vegetasi berdasarkan NDVI
Penentuan plot berdasarkan tahun tanam
Selesai Biomassa bagian pohon berdasarkan model allometrik Pembuatan Peta Kandungan Karbon berdasarkan model terpilih