BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangHutan merupakan salah satu sumberdaya alam yang memiliki nilai ekonomi, ekologi, dan sosial yang tinggi. Hutan alam tropika juga berfungsi sebagai sistem penyanggah kehidupan sehingga kelestariannya harus dijaga dan dipertahankan dengan pembangunan hutan yang tepat.
Pemanasan global merupakan fenomena peningkatan temperatur global terjadi karena efek gas rumah kaca (GRK) yang disebabkan oleh meningkatnya emisi GRK sehingga energi matahari terperangkap dalam atmosfer bumi. Energi matahari memanasi permukaaan bumi, sebaliknya bumi memantulkan kembali energi tersebut ke angkasa. Gas di atmosfer (uap air, karbondioksida, metana, asam nitrat, dan gas lainnya) menyaring sejumlah energi yang dipancarkan memberi efek seperti rumah kaca, sehingga gas di atmosfer tersebut disebut gas rumah kaca. Efek rumah kaca secara alami ini menyebabkan suhu udara di permukaan bumi meningkat. Pengrusakan hutan akan menyebabkan lepasnya sejumlah emisi GRK ke atmosfer, yang sebelumnya disimpan di dalam pohon. Menurut Latief (2010) sektor kehutanan merupakan penyumbang emisi GRK terbesar di Indonesia.
Hutan memiliki peran yang penting dalam isu perubahan iklim. Peran utama hutan adalah untuk menyerap gas CO2dari atmosfer, dengan peran tersebut hutan dapat membantu mencapai tujuan Konvensi Perubahan Iklim dalam menjaga stabilitas konsentrasi GRK pada tingkat aman yang tidak membahayakan sistem iklim global. Mengingat peran hutan tersebut, maka diusulkan agar sektor kehutanan dapat pula digunakan dalam upaya penurunan emisi GRK secara global (Simanjutak 2009).
2
negara-negara yang diwajibkan mereduksi emisi karbonnya pada periode tersebut tergabung dalam negara Annex 1.
Tectona grandisLinn. f, di Indonesia dikenal dengan nama Jati, merupakan jenis pohon yang memiliki nilai ekonomis yang cukup tinggi yang banyak diminati oleh masyarakat. Penghasil utama kayu jati di Indonesia yaitu di pulau Jawa, dalam menghadapi perubahan iklim, hutan jati mempunyai peran yang cukup penting dalam menyimpan karbon dan menyerap CO2 dari atmosfer, oleh karena itu perlu diteliti potensi biomassa dan massa karbonnya. Karbon tersimpan dalam batang utama, batang cabang, ranting, akar, serta daun. Pada kelima bagian tersebut hal yang paling sulit dalam menduga biomassa dan massa karbon yaitu pada akar, karena akar letaknya di dalam tanah dan memiliki percabangan yang yang sulit dijangkau, sehingga memerlukan biaya yang tinggi dan waktu yang lebih lama. Setelah mengetahui model hubungan alometrik biomassa dan massa karbon akar, maka diharapkan model persamaan tersebut bisa dipergunakan untuk mengestimasi biomassa dan massa karbon dalam pohon tanpa harus menggali akarnya.
1.2 Tujuan
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Deskripsi Jati (Tectona grandisLinn. f)Jati (Tectona grandis Linn. f) termasuk kelompok tumbuhan yang dapat menggugurkan daunnya sebagaimana mekanisme pengendalian diri terhadap keadaan defisiensi selama musim kemarau. Jati termasuk dalam famili Verbenaceae. Daerah penyebaran tumbuhan ini meliputi India, Bima, Thailand, dan Vietnam. Di Indonesia tanaman ini tumbuh di pulau Jawa, Maluku, dan Lampung. Nama daerah untuk kayu ini adalah Jahe, Jatos, Kulidawa (Jawa), dan Dodolan.
Jati tergolong jenis kayu berdaun lebar dengan bentuk batang umumnya bulat dan lurus dengan percabangannya yang tinggi, warna kulit agak kelabu muda, agak tipis beralur memanjang agak dalam. Tinggi pohon dapat mencapai 45 m dengan panjang batang bebas cabang 15-20 m, diameternya mencapai 220 cm. Jati (Tectona grandis Linn. f) tumbuh paling baik di daerah-daerah rendah dan panas di pulau Jawa terutama pada tanah-tanah rendah dan berbukit-bukit, kurang air, yang terdiri dari formasi tua dan mengalit. Jati terdapat juga pada tanah-tanah vulkanis muda. Selain itu tanaman ini juga tumbuh di daerah yang memiliki musim kering yang nyata (3-5 bulan kering), curah hujan rata-rata 1250-2500mm/tahun dengan ketinggian kurang dari 700m dpl dan temperatur rata-rata 22-26 °C (Khaerudin 1994).
Menurut Sastrosumarto dan Hendi (1985), di daerah penyebaran alamnya di India, Burma, dan Thailand, Jati terdapat pada daerah-daerah tertentu sampai elevasi 1300 m, sedangkan di Indonesia terutama di Jawa, dijumpai pada elevasi di bawah 700 m dpl.
2.2 Biomassa
Biomassa didefinisikan sebagai jumlah total bahan organik hidup di atas tanah pada pohon termasuk daun, ranting, cabang, batang utama dan kulit yang dinyatakan dalam berat kering oven ton per unit area (Brown 1997).
4
biomassa di bawah permukaan tanah (below ground biomass). Lebih lanjut dikatakan biomassa di atas permukaan tanah adalah berat bahan unsur organik per unit luas pada waktu tertentu yang dihubungkan ke suatu fungsi sistem produksi, umur tegakan hutan dan distribusi organik.
Biomassa tumbuhan bertambah karena tumbuhan menyerap CO2 dari udara dan mengubah zat tersebut menjadi bahan organik melalui proses fotosintesis. Laju pengikatan biomassa disebut produktivitas primer bruto. Hal ini tergantung pada luas daun yang terkena sinar matahari, intensitas penyinaran, suhu, dan ciri-ciri jenis tumbuhan masing-masing (Anwaret al.1984).
Biomassa menunjukkan jumlah potensial karbon yang dapat dilepas ke atmosfer sebagai karbondioksida ketika hutan dibakar. Sebaliknya, melalui penaksiran biomassa dapat dilakukan perhitungan jumlah karbondioksida yang dapat dipindahkan dari atmosfer dengan cara melakukan reboisasi atau dengan penanaman (Brown 1997).
Berdasarkan cara perolehan data, Brown (1997) mengemukakan ada dua pendekatan yang digunakan untuk menduga biomassa dari pohon, yakni pertama berdasarkan pendugaan volume kulit sampai batang bebas cabang yang kemudian dikonversi menjadi biomassa total (ton/ha). Sedangkan pendekatan kedua secara langsung dengan menggunakan persamaan regresi biomassa. Pendugaan biomassa pada pendekatan pertama menggunakan persamaan: biomassa di atas tanah = VOBxWDxBEF, dimana VOB menyatakan volume bebas cabang dengan kulit (m3/ha). Wood Density (WD) adalah kerapatan kayu dan Biomass Expansion Factor(BEF) adalah perbandingan total biomassa pohon kering oven di atas tanah dengan biomassa kering oven hasil inventarisasi hutan.
2.3 Karbon
5
menggabungkannya ke dalam bahan organik biomassanya sendiri melalui proses fotosintesis. Sejumlah bahan organik tersebut kemudian menjadi sumber karbon bagi konsumen. Respirasi oleh semua organisme mengembalikan CO2 ke atmosfer.
Meskipun CO2 terdapat di atmosfer dengan konsentrasi yang relatif rendah (sekitar 0,03%), karbon bersiklus ulang dengan laju yang relatif cepat, karena tumbuhan mengeluarkan sekitar sepertujuh dari keseluruhan CO2 yang terdapat di atmosfer, jumlah ini kira-kira diseimbangkan melalui respirasi. Sejumlah karbon tersebut disimpan dalam waktu yang lebih lama. Hal ini terjadi misalnya ketika karbon terakumulasi di dalam kayu dan bahan organik yang tahan lama lainnya. Perombakan metabolik oleh detritivora akhirnya mendaur ulang karbon ke atmosfer sebagai CO2(Campbellet al. 2002).
Pada ekosistem daratan, karbon tersimpan dalam 3 komponen pokok (Hairiah dan Rahayu 2007), yaitu:
1. Biomassa yaitu massa dari bagian vegetasi yang masih hidup dari pohon, tumbuhan bawah, atau gulma dan tanaman semusim.
2. Nekromassa yaitu massa dari bagian pohon yang telah mati baik yang masih tegak di lahan, atau telah tumbang/tergeletak di permukaan tanah, tunggak, atau ranting dan daun-daun gugur (serasah) yang belum lapuk.
3. Bahan organik tanah yaitu sisa makhluk hidup (tanaman, hewan, dan manusia) yang telah mengalami pelapukan baik sebagian maupun seluruhnya dan telah menjadi bagian dari tanah. Ukuran partikel biasanya lebih kecil dari 2 mm.
Umumnya karbon menyusun 45-50% dari biomassa tumbuhan, sehingga karbon dapat diduga dari setengah biomassa. Hutan tropika mengandung biomassa dalam jumlah yang sangat besar, sehingga hutan tropika merupakan tempat cadangan yang cukup penting. Selain itu karbon juga tersimpan dalam bentuk material yang sudah mati sebagai serasah, batang pohon yang jatuh ke permukaan tanah, dan sebagai material sukar lapuk di dalam tanah (Whitmore 1985).
2.4 Persamaan Alometrik Biomassa dan Massa Karbon
6
kedua penentuan potensi biomassa menggunakan tabel tegakan(stand table) yang merupakan persamaan-persamaan regresi biomassa. Persamaan tersebut merupakan fungsi matematika yang terkait dengan biomassa kering (oven-dry)
baik sebagai fungsi individu (spesies tertentu/lokal) maupun kombinasi (umum). Secara prinsip metode tersebut mengestimasi biomassa melalui persamaan regresi menggunakan informasi pohon sebagai variabel bebas, salah satunya diameter setinggi dada 1,3m atau dbh tanpa melibatkan tinggi pohon. Hal itu karena kanopi yang tertutup sulit untuk ditentukan dengan variabel tinggi pohon tersebut (Woomer dan Palm 1998).
Secara prinsip penggunaan persamaan alometrik memiliki keuntungan tidak merusak pohon atau jenis tanaman yang diamati (Mabowe 2006) dan merupakan hal penting untuk dipelajari dalam menentukan cadangan karbon. Persamaan tersebut mempermudah penentuan pengikatan karbon yang berpengaruh dalam keseimbangan karbon global (Katterings et al. 2001). Akan tetapi, persamaan ini tidak banyak tersedia pada kondisi umum untuk berbagai jenis kawasan hutan. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Brown (1997), bahwa indikasi yang diperkirakan dalam wilayah lembab (tropis) yaitu adanya perbedaan kategori sehingga bersifat heterogen, dan tidak dapat digabungkan. Tabel 1 dan 2 menyajikan contoh persamaan alometrik biomassa dan massa karbon pohon
Acacia mangium.
Tabel 1 Model persamaan alometrik terpilih untuk pendugaan biomassa akar pohonAcacia crasiarpa
No Bentuk Hubungan Model Terpilih Persamaan
1 Dbh- Biomassa Akar Power WA= 0,025D2,414
2 Dbh- Biomassa Batang Power WB= 0,019 D2,977
3 Dbh- Biomassa Cabang Growth WC= e0,746+0,129D
4 Dbh- Biomassa Daun Power WD= 0,398D1,155
5 Dbh- Biomassa Pohon Power WT= 0,165D2,399
Sumber: Adiriono (2009)
Tabel 2 Model persamaan alometrik terpilih untuk pendugaan massa karbon akar pohonAcacia crasiarpa
No Bentuk Hubungan Model Terpilih Persamaan
1 Dbh- Karbon Akar Power CR= 0,012 D2,415
2 Dbh- Karbon Batang Power CS= 0,009 D2,977
3 Dbh- Karbon Cabang Power CB= 0,067 D1,180
4 Dbh- Karbon Daun Power CL= 0,200 D1,154
5 Dbh- Karbon Pohon Power CT= 0,083 D2,399
7
Contoh model persamaan alometrik biomassa dan massa karbon akar pohon mangium(Acacia mangium)dari hasil studi kasus di BKPH Parung Panjang, KPH Bogor, Perum Perhutani Unit III oleh Dewi (2011) adalah sebagai berikut:
1. Model persamaan alometrik biomassa akar dengan diameter adalah WA= 0,00134896D2,46.
2. Model persamaan alometrik massa karbon akar dengan diameter adalah CA= 0,0048977D2,56.
Model persamaan alometrik massa karbon akar mangium dengan massa karbon pohon di atas tanah adalah sebagai berikut:
1. Massa karbon akar dengan massa karbon batang pohon adalah CA= 0,176197MB1,05.
2. Massa karbon akar dengan massa karbon cabang adalah CA= 11,74897MC0,418.
3. Massa karbon akar dengan massa karbon ranting adalah CA= 1,706082MR1,08. 4. Massa karbon akar dengan massa karbon daun adalah CA= 1,261827MD1,33. 5. Massa karbon akar pohon dengan massa karbon pohon di atas tanah adalah
BAB III
METODOLOGI
3.1 Lokasi dan Waktu PenelitianPenelitian ini berlokasi di areal KPH Balapulang Kabupaten Tegal Jawa Tengah. Pelaksanaan penelitian dilakukan selama 3 bulan yang terdiri dari 2 tahap, yaitu tahap pengambilan data di lapangan pada bulan Juni 2012 dan tahap pengujian laboratorium untuk menganalisi contoh uji bagian pohon berupa daun, ranting, cabang, batang utama, dan akar yang dilakukan pada bulan Juni-Agustus 2012 di Laboratorium Peningkatan Mutu Kayu dan Kimia Hasil Hutan, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
3.2 Alat dan Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah pohon jati yang terdapat di areal KPH Balapulang sebanyak 30 pohon yang terdiri dari kisaran diameter yang disesuaikan dengan kisaran diameter pohon jati di lapangan dan dapat mewakili kelas umurnya. Masing-masing pohon diambil 3 contoh uji tiap-tiap bagian pohon mulai dari daun, ranting, cabang, batang utama, dan akar.
Alat yang digunakan pada penelitian ini terbagi menjadi dua, yaitu alat yang digunakan untuk pengambilan data di lapangan berupa chainsaw, meteran, kompas, tongkat sepanjang 1,3 m, timbangan, parang, tambang, terpal, kantong plastik, sikat, kuas, koran bekas dan alat tulis. Peralatan yang digunakan untuk pengujian contoh uji di laboratorium berupa timbangan, oven tanur listrik, desikator, cawan porselen, alat penggiling (willey mill) dan alat saring (mesh screen) ukuran 40-60 mesh.
3.3 Metode Pengumpulan Data
9
1. Wawancara dengan pihak KPH Balapulang 2. Kantor daerah setempat
3. Studi literatur
3.3.1 Metode Pemilihan Pohon Contoh
Jumlah pohon contoh yang diperlukan dalam penelitian ini sebanyak 30 pohon yang dipilih dari kelas-kelas umur pohon yang terdapat di lapangan dan ditebang dari KPH BalapulangKabupaten Tegal, Jawa Tengah. Kriteria pemilihan pohon jati yang dijadikan pohon contoh adalah sebagai berikut (Elias 2010) : 1. Sebaran diameter pohon-pohon jati yang diambil sebagai contoh uji penelitian
harus mewakili tiap-tiap kelas umurnya. Sebaran kelas umur pohon jati yang dijadikan contoh uji dapat dilihat dalam Tabel 3.
2. Pohon contoh yang dipilih harus sehat dan bentuk pohonnya normal.
3. Pohon contoh harus mewakili kondisi rata-rata pohon-pohon jati pada kelas umur pohon yang bersangkutan.
Tabel 3 Kisaran diameter pohon jati yang dijadikan bahan penelitian
No Kelas Umur Jumlah Pohon Contoh
1 I 6
2 II 6
3 III 6
4 IV 6
5 V 6
Total Jumlah Pohon Contoh 30
Tiap-tiap pohon contoh diukur diameternya pada ketinggian 1,3 m dari permukaan tanah dan diberi nomor pohon mulai dari nomor 1 sampai dengan 30. Kemudian pohon-pohon tersebut ditebang dan diukur volume batang utama dan cabangnya, serta berat basah ranting, daun, dan akar. Setelah pengukuran selesai dari masing-masing pohon diambil 3 buah contoh dari tiap-tiap bagian pohon, yang terdiri dari contoh batang utama, cabang, ranting, daun dan akar.
3.3.2 Metode Pengumpulan Data Pohon Contoh
Metode pengumpulan data pohon contoh melalui tahap sebagai berikut (Elias 2010) :
1. Pengukuran Diameter Pohon Contoh
10
dan tongkat setinggi 1,3 m. Hasil pengukuran dicantumkan dalam tally sheet
sesuai dengan nomor pohonnya.
2. Persiapan Sebelum Penebangan Pohon Contoh
Persiapan sebelum penebangan yang dimaksud adalah :
a. Menyiapkan peralatan berupa chainsaw untuk pemangkasan cabang, penebangan dan pemotongan batang utama. Parang untuk pemangkasan ranting dan daun, sedangkan penggalian tunggak dan akar menggunakan cangkul dan dibersihkan dengan kuas.
b. Menyiapkan wadah dari terpal di atas permukaan tanah di sekitar pohon contoh.
c. Menyiapkan pita keliling untuk pengukuran diameter batang utama dan cabang serta timbangan untuk menimbang berat basah cabang, ranting, daun, akar dan tunggak.
d. Menyiapkan tali tambang untuk menahan cabang pohon yang dipangkas agar tidak terjatuh langsung ke atas tanah, sehingga tidak terjadi kerusakan dan kehilangan bagian-bagian pohon contoh.
3. Pemangkasan Cabang
Sebelum perebahan batang utama pohon (penebangan) terlebih dahulu dilakukan pemangkasan cabang-cabang pohon. Pemangkasan cabang dilakukan dengan cara memanjat pohon contoh dan dilakukan pemotongan cabang-cabang di atas pohon. Cabang yang telah dipotong diturunkan secara berhati-hati ke atas permukaan tanah dengan menggunakan penahan tali tambang yang telah disiapkan sebelumnya. Cabang, ranting dan daun-daun hasil pemangkasan dikumpulkan dan disimpan di atas wadah terpal yang telah disiapkan.
4. Penebangan Batang Utama
11
5. Penggalian Tunggak dan Akar Pohon Contoh
Penggalian tunggak dan akar pohon harus dilakukan dengan hati-hati agar semua bagian-bagian akar dapat digali dari dalam tanah. Bagian tunggak dan akar yang masih terdapat tanah dibersihkan dengan parang, sikat dan kuas hingga bersih dari kotoran dan tanah.
6. Pemisahan Bagian-bagian Pohon
Bagian-bagian pohon dipisahkan kedalam kelompoknya masing-masing yaitu sebagai berikut:
a. Kelompok batang utama : dari pangkal (bagian tunggak) sampai ujung batang utama berdiameter 10 cm.
b. Kelompok cabang : bagian batang cabang yang berdiameter > 5 cm. c. Kelompok ranting : bagian cabang dan ranting yang berdiameter≤ 5 cm. d. Kelompok tunggak, akar dan akar tunjang : bagian tunggak yang rata dengan
tanah, akar tunjang dan akar-akar lainnya.
e. Kelompok daun : bagian tangkai daun dan daun-daun. 7. Pengukuran Volume Batang Utama dan Cabang
Batang utama dan cabang diberi tanda pada tiap-tiap segmen batangnya dengan interval ± 2 m, lalu diukur volumenya. Parameter yang diukur adalah : a. Panjang batang dari pangkal sampai cabang pertama (m).
b. Panjang (m) dan keliling (cm) pangkal dan ujung batang utama tiap-tiap segmen batang dari batang utama.
c. Panjang (m) dan keliling (cm) pangkal dan ujung batang cabang tiap-tiap segmen cabang.
8. Penimbangan Berat Basah Ranting, Daun, Akar dan Tunggak
12
3.3.3 Metode Pengambilan Bahan Uji Laboratorium di Lapangan
Contoh bahan uji di laboratorium diambil dari bagian-bagian pohon masing-masing contoh pohon, yakni dari bagian batang utama, batang cabang, ranting, daun, dan dari akar. Contoh uji yang diambil dari masing-masing bagian pohon contoh adalah sebanyak 3 kali ulangan. Sehingga jumlah contoh bahan uji di laboratorium sama dengan 30 x 5 x 3 buah atau berjumlah 450 contoh uji, yang terdiri dari :
1. 90 buah contoh batang utama. 2. 90 buah contoh batang cabang. 3. 90 buah contoh ranting.
4. 90 buah contoh daun.
5. 90 buah contoh akar dan tunggak.
Cara pengambilan contoh bahan uji di lapangan adalah sebagai berikut (Elias 2010) :
1. Contoh uji batang utama, diambil dari ujung, pangkal dan bagian tengah batang utama dengan membuat potongan melintang batang setebal ± 5 cm. 2. Contoh uji batang cabang diambil dari cabang yang besar, sedang dan kecil
yang diameternya > 5 cm. Contoh diambil dengan cara membuat potongan melintang batang cabang setebal ± 5 cm.
3. Contoh uji ranting, diambil dari ranting-ranting besar, ranting sedang dan ranting kecil yang panjangnya dipotong-potong menjadi bagian ranting-ranting sepanjang ± 20-30 cm. Setiap contoh beratnya ± 1 kg.
4. Contoh uji daun diambil dari daun-daun yang telah dicampur sebanyak ± 1 kg sebagai contoh.
5. Contoh uji akar diambil dari akar besar, akar sedang dan akar kecil. Setiap contoh beratnya ± 1 kg.
Contoh uji kemudian dimasukkan kedalam kantong plastik, diberi kode contoh dan diikat ujung kantong plastiknya. Kode contoh pohon adalah sebagai berikut :
Batang utama : 1 BU P (Pohon ke-1-Batang utama-Pangkal) 1 BU T (Pohon ke-1-Batang utama-Tengah)
13
Cabang : 1 C B (Pohon ke-1-Cabang-Besar) 1 C S (Pohon ke-1-Cabang-Tengah)
1 C K (Pohon ke-1-Cabang-Kecil) Ranting : 1 R B (Pohon ke-1-Ranting-Besar)
1 R S (Pohon ke-1-Ranting- Sedang) 1 R K (Pohon ke-1-Ranting-Kecil) Daun : 1 D (Pohon ke-1-Daun)
Akar : 1 A B (Pohon ke-1-Akar-Besar) 1 A S (Pohon ke-1-Akar-Sedang) 1 A K (Pohon ke-1-Akar-Kecil) 1 A T (Pohon ke-1-Akar-Tunjang) 3.3.4 Metode Pengujian Bahan Uji Laboratorium 1. Berat Jenis Kayu
Contoh uji berat jenis kayu berukuran 2cm x 2cm x 2cm. Pengukuran berat jenis kayu dilakukan dengan tahapan kerja sebagai berikut :
a. Menimbang contoh uji dalam keadaan basah untuk mendapatkan berat awal. b. Mengukur volume contoh uji : contoh uji dicelupkan dalam parafin, lalu
dimasukkan kedalam tabung erlenmayer yang berisi air sampai contoh uji berada di bawah permukaan air. Berdasarkan hukum Archimedes volume contoh adalah besarnya volume air yang dipindahkan oleh contoh uji.
c. Kemudian contoh uji dikeringkan dalam tanur selama 24 jam dengan suhu 103 ± 2 °C dan ditimbang untuk mendapatkan berat keringnya.
2. Kadar Air Kayu
Contoh uji kadar air dari batang utama, cabang dan akar yang berdiameter > 5 cm dibuat dengan ukuran 2cm x 2cm x 2cm. Sedangkan contoh uji dari bagian daun, ranting dan akar kecil (berdiameter <5 cm) masing-masing ± 300 gr.
Cara pengukuran kadar air contoh uji adalah sebagai berikut : a. Contoh uji ditimbang berat basahnya.
b. Contoh uji dikeringkan dalam tanur 103 ± 2 °C sampai tercapai berat konstan, kemudian dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang berat keringnya. c. Penurunan berat contoh uji yang dinyatakan dalam persen terhadap berat
14
3. Kadar Zat Terbang
Prosedur penentuan kadar zat terbang menggunakan American Society for Testing Material(ASTM) D 5832-98. Prosedurnya adalah sebagai berikut :
a. Contoh dari tiap bagian pohon berkayu dipotong menjadi bagian-bagian kecil sebesar batang korek api, sedangkan contoh bagian daun dicincang.
b. Contoh kemudian dioven pada suhu 80 °C selama 48 jam.
c. Contoh kering digiling menjadi serbuk dengan mesin penggiling (willey mill). d. Serbuk hasil gilingan disaring dengan alat penyaring (mesh screen) berukuran
40-60 mesh.
e. Serbuk dengan ukuran 40-60 mesh dari contoh uji sebanyak ± 2 gr, dimasukkan kedalam cawan porselen, kemudian cawan ditutup rapat dengan penutupnya dan ditimbang dengan alat timbang.
f. Contoh uji dimasukkan kedalam tanur listrik bersuhu 950 °C selama 2 menit, kemudian didinginkan dalam desikator dan selanjutnya ditimbang.
g. Selisih berat awal dan berat akhir yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering contoh uji merupakan kadar zat terbang.
4. Kadar Abu
Prosedur penentuan kadar abu menggunakan American Society for Testing Material(ASTM) D 2866-94. Prosedurnya adalah sebagai berikut :
a. Sisa contoh uji dari penentuan kadar zat terbang dimasukkan ke dalam tanur listrik bersuhu 900 °C selama 6 jam.
b. Selanjutnya didinginkan didalam desikator dan kemudian ditimbang untuk mencari berat akhirnya.
c. Berat akhir (abu) yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur contoh uji merupakan kadar abu contoh uji.
5. Kadar Karbon
15
3.4 Metode Pengolahan Data
1. Volume menggunakan rumus Smalian :
V =
Keterangan :V = Volume (cm3) ᴨ = 3,14 (konstanta)
Dp = Diameter Pangkal (cm) Du = Diameter Ujung (cm)
L = Panjang (cm) 2. Berat Jenis, rumus yang digunakan :
BJ =
Keterangan : BJ = Berat Jenis
V = Volume dalam keadaan basah (cm3) 3. Persen Kadar Air, rumus yang digunakan :
% KA = x 100% (Haygreen dan Bowyer 1982)
Keterangan : BBc = Berat Basah Contoh (gr) BKc = Berat Kering Contoh (gr) %KA = Persen Kadar Air
4. Berat Kering, rumus yang digunakan :
BK =
[% ] (Haygreen dan Bowyer 1982)
Keterangan : BK = Berat Kering (gr) BB = Berat Basah (gr)
%KA = Persen Kadar Air
5. Penentuan Kadar Zat Terbang, rumus yang digunakan :
Kadar Zat Terbang = x 100% ... (ASTM 1990a)
6. Penentuan Kadar Abu, rumus yang digunakan :
Kadar Abu = 100%... (ASTM 1990b)
7. Penentuan Kadar Karbon
Kadar karbon tetap ditentukan berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-3730-1995 sebagai berikut :
16
8. Model hubungan antara biomassa danatau massa karbon akar dengan
diameter pohon. Fungsi hubungan ini dibangun melalui persamaan regresi sederhana. Pembuatan model menggunakan minitab 16, dari model tersebut akan diketahui tingkat keeratan hubungan antara biomassa dan atau massa karbon akar pohon dengan diameter pohon.
a. Model hubungan biomassa akar terhadap diameter pohon B = aDb.
b. Model hubungan massa karbon akar terhadap diameter pohon C = aDb.
B yaitu biomassa akar pohon (kg/pohon), C adalah massa karbon akar (kg/pohon), D adalah diameter (cm), dan a,b adalah konstanta.
c. Model hubungan biomassa akar dengan biomassa bagian pohon di atas tanah dan dengan seluruh pohon di atas tanah.
Tabel 4 Model hubungan biomassa akar terhadap biomassa bagian-bagian pohon
Bagian Pohon Model Persamaan
Batang utama BA= aBBb
Cabang dan ranting BA= aBCb
Daun BA= aBDb
Pohon total BA= aBTb
Keterangan: BA = biomassa akar (kg)
BB= biomassa batang utama total (kg)
BC = biomassa cabang dan ranting (kg)
BD = biomassa daun (kg)
BT= biomassa pohon total (kg)
d. Model hubungan massa karbon akar dengan massa karbon bagian-bagian pohon di atas tanah dan dengan seluruh pohon di atas tanah.
Tabel 5 Model hubungan massa karbon akar terhadap massa karbon bagian-bagian pohon
Bagian Pohon Model Persamaan
Batang utama MA= aMBb
Cabang dan ranting MA= aMCb
Daun MA= aMDb
Pohon total MA= aMTb
keterangan: MA = massa karbon akar (kg)
17
MC = massa karbon cabang dan ranting (kg)
MD = massa karbon daun (kg)
MT = massa karbon pohon total (kg)
3.5 Analisis Data
Metode analisis data yang digunakan adalah :
1. Analisis deskriptif dan penyajian dalam bentuk tabel atau gambar (histogram, diagram batang dan lain-lain).
2. Uji beda nyata hasil perhitungan biomassa akar dari model-model yang digunakan.
BAB IV
KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN
4.1 Letak Geografis dan LuasKawasan KPH Balapulang secara geografis terletak diantara 6°48 LS - 7°12 LS dan 108°13’’ BT- 109°8’’ BT. Luas kawasan seluruhnya 29.790,13 ha, yang terbagi atas dua wilayah kabupaten yaitu sebagai berikut (KPH Balapulang,
2011 b) :
1. Seluas 22.920,13 ha (75%) di Kabupaten Brebes, yang terdapat di kecamatan: Banjarharjo, Losari, Ketanggungan, Larangan, songgom, Tonjong, Bumiayu, dan Bantarkawung.
2. Seluas 6.869,45 ha (25%) di Kabupaten Tegal yang terdapat di kecamatan: Pagerbarang, Balapulang,Margasari, dan Bumijawa.
4.2 Topografi dan Tanah
Berdasarkan keadaan topografinya kawasan hutan di KPH Balapulang adalah dataran landai yang tersebar di bagian utara dan bergelombang yang tersebar di bagian selatan, letak KPH Balapulang terdapat pada ketinggian 0 – 100 m di atas permukaan laut.
Keadaan tanah kawasan hutan di KPH Balapulang terdapat 4 macam yaitu:
Regosol, Gromosol, Latosol, dan Mediteran. Kawasan hutan KPH Balapulang mempunyai tipe-tipe tanah yang mengandung kapur (KPH Balapulang, 2011 b) 4.3 Iklim
19
Tabel 6Data Rata-Rata Curah Hujan Tahun (2009-2010)
No Bulan Curah Hujan (mm/tahun)
2009 2010 Jumlah Rata - Rata
1 Januari 605 529 1.134 567
2 Februari 825 399 1.224 612
3 Maret 266 722 988 494
4 April 509 551 1.060 530
5 Mei 332 736 1.068 534
6 Juni 359 314 673 337
7 Juli 27 293 320 160
8 Agustus - 268 268 134
9 September 64 467 531 266
10 Oktober 162 - 162 81
11 Nopember 226 - 226 113
12 Desember 318 - 318 159
Jumlah 3.693 4.279 7.972 3.986
Rata - Rata 308 357 664 332
(Sumber Data : Kantor PU Pengairan Kec Larangan dan Kantor PU Pengairan Kec Larangan Balapulang)
4.4 Keadaan Vegetasi Hutan
Vegetasi yang ada di wilayah kawasan hutan Perum Perhutani KPH Balapulang adalah jenis Jati (Tectona grandis) sebagai mayoritas tanaman komersial yang diusahakan. Penyebaran tanaman Jati dari yang berusia dibawah sepuluh tahun, hingga lebih kurang lima puluh tahun atau lebih membentuk formasi hutan tanaman dengan struktur tegakan yang homogen. Selain Jati pada kawasan untuk tujuan produksi, juga terdapat jenis tanaman bukan Jati antara lain (KPH Balapulang, 2011 b) :
a) Diusahakan dengan tujuan komersil seperti Mahoni (Swietenia macrophila)
dan Mindi (Melia azedarach).
b) Diusahakan dengan tujuan pengkayaan jenis seperti Johar (Cassia siamea),
Sonokeling (Dalbergia latifolia), Pilang, Kepoh, dan Kesambi (Schleichera oleosa),Randu (Ceiba petandra).
20
4.5 Sosial Ekonomi dan Budaya Masyarakat
KPH Balapulang dengan luas wilayah 29.790,13 ha dikelilingi oleh 61 desa yang teridiri atas 37 desa di wilayah Kabupaten Brebes dan 24 desa di Kabupaten Tegal. Desa-desa yang mengelilingi hutan disebut dengan desa hutan. Kondisi desa hutan di wilayah KPH Balapulang sangat khas tipikal suku Jawa, meskipun ada pengaruh dari budaya Jawa Barat. Penduduk desa hutan sebagian besar bekerja sebagai petani dan buruh tani. Penerapan Pengelolaan Hutan Bersama Masyarakat (PHBM) mendorong pihak manajemen untuk membentuk desa model sejak tahun 2002. Setiap desa memiliki petak pangkuan sehingga masyarakat dapat ikut berperan dalam pengelolaan hutan.
Dalam melaksanaan kegiatan pengelolaan hutan, Perhutani berusaha melestarikan situs budaya masyarakat di wilayah KPH Balapulang. Perhutani menjaga dan melindungi kelestarian situs budaya masyarakat sekitar diantaranya sebagai berikut (KPH Balapulang, 2011 b) :
a) Tidak melakukan penebangan pohon di sekitar situs budaya masyarakat. b) Penetapan kawasan situs budaya masyarakat menjadi LDTI (Lapangan
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Kadar Air KayuDalam proses pertumbuhannya tumbuhan memerlukan air yang berfungsi sebagai proses pengangkutan hara dan mineral ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Kadar air kayu merupakan persentase jumlah air yang terkandung dalam suatu pohon. Hasil perhitungan kadar air sampel kayuTectona grandisLinn f setiap KU disajikan pada Tabel 7.
Tabel 7 Rata-rata kadar air berdasarkan kelas umur dan bagian-bagian Pohon
Tectona grandisLinn f.
KU Kadar Air (%)
Batang Cabang Ranting Daun Akar
I 113,72 114,28 72,17 50,99 113,47
II 78,89 56,97 66,72 103,83 81,90
III 76,70 62,40 50,89 131,84 69,56
IV 82,16 85,16 85,68 44,62 83,87
V 39,16 37,83 19,15 - 62,38
Rata-rata 78,13 71,33 58,92 82,82 82,24
Keterangan:(-)tidak ada sampel
Berdasarkan Tabel 7 dapat dilihat bahwa rata-rata kadar air secara keseluruhan tertinggi pada daun sebesar 82,82% kemudian akar 82,24%, batang 78,13%, cabang 71,33%, serta ranting 58,92%. Akar adalah organ tanaman yang aktif menyerap air.
0,53 0,55 0,52
0,12
0,57
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
.
Berat Jenis (g/cm3)
Batang Cabang Ranting Daun Akar
KU Berat Jenis
Batang Cabang Ranting Daun Akar
I 0,40 0,47 0,39 0,17 0,47
II 0,59 0,56 0,58 0,10 0,59
III 0,55 0,61 0,61 0,09 0,63
IV 0,56 0,50 0,47 0,11 0,58
V 0,56 0,62 0,54 - 0,57
Rata-rata 0,53 0,55 0,52 0,12 0,57
33,14 36,65
39,48
45,72
35,66
0 10 20 30 40 50
.
Rata-rata zat terbang (%)
Batang Cabang Ranting Daun Akar
24
5.4 Kadar Abu
Abu merupakan zat-zat anorganik yang tersisa setelah air dan materi organik telah habis pada pemanasan suhu tinggi. Komponen abu terdiri atas kalium, kalsium, dan magnesium. Hasil uji laboratorium diperoleh rata-rata kadar abu pada bagian-bagian pohon. Daun memiliki kadar abu tertinggi yaitu sebesar 2,90%, kemudian berturut-turut ranting 0,80%, akar 0,74%, cabang 0,69%, dan batang 0,69%. Hal tersebut disebabkan daun mempunyai zat-zat anorganik paling tinggi dibandingkan dengan bagian-bagian pohon lainnya. Hasil tersebut selaras dengan hasil penelitian Purwitasari (2011), bahwa kadar abu tertinggi pada kayu akasia terdapat pada bagian daun 3,61% dan terendah pada bagian batang 1,46%. Tabel 9 Rata-rata kadar abu berdasarkan kelas umur dan bagian-bagian
PohonTectona grandisLinn f.
KU Kadar Abu (%)
Batang Cabang Ranting Daun Akar
I 0,73 0,79 0,99 3,32 0,70
II 0,79 0,76 0,70 2,82 0,83
III 0,61 0,77 0,69 2,77 0,77
IV 0,88 0,65 0,73 2,68 0,68
V 0,43 0,49 0,88 - 0,71
Rata-rata 0,69 0,69 0,80 2,90 0,74
Keterangan:(-)tidak ada sampel
5.5 Kadar Karbon
25
Tabel 10 Rata-rata kadar karbon berdasarkan kelas umur dan bagian-bagian PohonTectona grandisLinn f.
KU Kadar Karbon (%)
Batang Cabang Ranting Daun Akar
I 65,63 61,55 56,36 47,69 63,23
II 70,41 66,43 64,51 56,78 68,13
III 65,66 61,08 60,59 53,74 63,66
IV 63,43 59,95 57,84 47,27 60,60
V 65,71 64,15 59,30 - 62,40
Rata-rata 66,17 62,63 59,72 51,37 63,60
Keterangan:(-)tidak ada sampel
5.6 Biomassa dan Massa Karbon
Biomassa merupakan bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintesis. Biomassa merupakan fungsi dari volume dan berat jenis kayu. Biomassa dalam hal ini juga disebut sebagai berat kering. Rata-rata biomassa setiap bagian-bagian pohon berbeda-beda sesuai dengan volume dan berat jenis masing-masing bagian pohon tersebut. Biomassa tertinggi pada bagian batang sebesar 366,12 kg, selanjutnya berturut-turut akar 63,41 kg, ranting 21,29 kg, daun 6,51 kg, dan cabang 6,55 kg. Semakin besar volume dan berat jenis, maka biomassa akan semakin besar. Rata-rata biomassa terendah pada cabang karena tidak semua pohon Jati yang diambil sebagai sampel memiliki cabang.
Tabel 11 Rata-rata biomassa berdasarkan kelas umur dan bagian-bagian Pohon
Tectona grandisLinn f.
KU Biomassa (kg/pohon)
Batang Cabang Ranting Daun Akar Total
I 15,40 1,19 2,83 1,48 2,84 22,75
II 89,62 2,27 9,20 3,70 45,24 148,89
III 383,91 4,30 17,00 5,22 70,12 477,68
IV 688,65 11,96 51,36 15,66 110,96 870,61
V 653,03 13,01 26,06 - 87,88 769,14
Rata-rata 366,12 6,55 21,29 6,51 63,41 457,81
Keterangan:(-)tidak ada sampel
22,75
148,89
477,68
870,61
769,14
0 200 400 600 800 1000
.
Biomassa Total (kg/pohon)
KU I KU II KU III KU IV KU V
(kg)
14,06
102,34
312,83
542,99
499,46
0 100 200 300 400 500 600
I
Massa Karbon Total (kg/pohon)
KU I KU II KU II KU IV KU V
27
5.7 Model Pendugaan Biomassa Akar dengan Biomassa Pohon di Atas Permukaan Tanah
Model persamaan biomassa akar digunakan untuk menduga biomassa akar terhadap biomassa dari bagian-bagian pohon lainnya, dengan model persamaan tersebut, maka dapat diketahui seberapa besar biomassa akar tanpa harus menggali akar. Berdasarkan keempat model persaman biomassa akar terhadap pohon total, batang utama, cabang, dan daun dilakukan uji beda nyata kemudian memilih model persamaan yang paling baik.
Model persamaan yang digunakan adalah menggunakan satu peubah, yaitu Y= aBc, dimana Y adalah biomassa akar pohon, a dan c adalah konstanta dan B adalah variabel bebas. Berdasarkan uji beda nyata model persamaan pada bagian-bagian pohon yang paling baik untuk menduga biomassa akar yaitu model persamaan biomassa akar dengan biomassa total di atas permukaan tanah, karena memiliki nilai simpangan baku yang paling kecil yaitu 0,177 dan R-Sq (koefisien determinasi) bernilai 91,60%, dari Tabel 12 dapat dilihat bahwa Fhit tertinggi pada persamaan BA= 0,221BT0,936 dan Fhit tersebut lebih besar dari Ftabel, serta nilai P < 0,05 sehingga biomassa total berpengaruh nyata terhadap biomassa akar. Tabel 12 Model pendugaan hubungan biomassa akar dengan biomassa
bagian-bagian PohonTectona grandisLinn f.
Bagian Model Persamaan S R-Sq Fhit Ftabel 95% P
Total BA = 0,221BT0,936 0,177 91,60% 305,64 2,1025 0,00**
Batang utama BA = 0,489BB0,841 0,218 87,30% 192,53 2,1025 0,00**
Cabang dan
ranting BA= 1,448BC
1,21
0,237 85,00% 158,43 2,1025 0,00**
Daun BA = 5,977BD1,25 0,329 74,80% 65,36 2,1025 0,00**
Keterangan : BA : Biomassa Akar
BB : Biomassa Batang Utama
BC : Biomassa Cabang dan Ranting
BD : Biomassa Daun
BT : Biomassa Total
S : Simpangan Baku
R-Sq : Koefisien determinasi
P : Taraf nyata
** : Berbeda sangat nyata (p < 0,05) pada selang kepercayaan 95%
5.8 Model Pendugaan Massa Karbon Akar dengan Massa Karbon Pohon di Atas Permukaan Tanah
28
baikdengan kriteria nilai simpangan baku paling kecil, koefisien determinasi paling besar, dan Fhit lebih besar dari Ftabel. Tabel 13 menunjukkan bahwa model persamaan yang paling baik untuk menduga massa karbon di dalam akar yaituMA= 0,2033MT0,947,karena simpangan bakunya paling kecil 0,178, koefisien determinasi 91,80%, dan nilai P < 0,05 berpengaruh sangat nyata terhadap perubahan massa karbon akar, artinya perubahan massa karbon total di atas permukaan tanah diikuti perubahan massa karbon pada akar.
Tabel 13 Model pendugaan hubungan massa karbon akar dengan massa karbon bagian-bagian PohonTectona grandisLinn f.
Bagian Model Persamaan S R-Sq Fhit Ftabel 95% P
Total MA = 0,2033MT0,947 0,178 91,80% 312,98 2,1025 0,00**
Batang utama MA = 0,430MB0,853 0,221 87,40% 193,6 2,1025 0,00**
Cabang dan
ranting MA = 1,535MC1,22 0,237 85,00% 158,43 2,1025 0,00**
Daun MA = 5,333MD1,28 0,323 76,70% 72,54 2,1025 0,00**
Keterangan : MA : Massa Karbon Akar
MB : Massa Karbon Batang Utama
MC : Massa Karbon Cabang dan Ranting
MD : Massa Karbon Daun
MT : Massa Karbon Total
S : Simpangan Baku
R-Sq : Koefisien determinasi
P : Taraf nyata
** : Berbeda sangat nyata (p < 0,05) pada selang kepercayaan 95%
5.9 Model Pendugaan Hubungan Biomassa Akar dengan Diameter dan Tinggi Bebas Cabang
Tabel 14 menunjukkan model biomassa akar dengan peubah diameter dan model biomassa akar dengan peubah diameter dan Tbc, memiliki nilai simpangan baku yang hampir sama, artinya penambahan peubah Tbc tidak berpengaruh secara signifikan, sehingga model yang baik digunakan untuk menduga hubungan biomassa akar yaitu peubah diameter.
Tabel 14 Model pendugaan hubungan biomassa akar dengan diameter dan tinggi bebas cabang
Bagian pohon Model persamaan S P R2(adj) F hit
Akar BA = 0,0468 D2,19 0,27 0,00* 0,78 105,92
BA = 0,0468 D2,25Tbc-0,090 0,28 0,00* 0,77 51,15
Keterangan: BA : Biomassa akar D : diameter setinggi dada
Tbc : Tinggi bebas cabang S : Simpangan baku
29
5.10 Model Pendugaan Hubungan Massa Karbon Akar dengan Diameter dan Tinggi Bebas Cabang
Berdasarkan Tabel 15 dapat dilihat uji beda nyata kedua model persamaan massa karbon akar dengan diameter dan Tbc mempunyai nilai simpangan baku yang hampir sama, artinya penambahan peubah Tbc tidak berpengaruh secara signifikan, sehingga model yang baik digunakan untuk menduga hubungan massa karbon akar yaitu cukup dengan peubah diameter.
Tabel 15 Model pendugaan hubungan massa karbon akar dengan diameter dan tinggi bebas cabang
Bagian pohon Model persamaan S P R2(adj) F hit
Akar MA= 0,0316 D2,18
0,29 0,00* 0,76 93,25
MA = 0,0316 D2,26Tbc-0,107 0,30 0,00* 0,75 45,06
Keterangan: MA : Massa karbon akar D : diameter setinggi dada
Tbc : Tinggi bebas cabang S : Simpangan baku
P : Taraf nyata F : Uji F
R2(adj) : Koefisien determinasi
BAB VI
KESIMPULAN
6.1 Kesimpulan1. Biomassa dan massa karbon tiap bagian-bagian pada pohon jati berbeda, adapun biomassa dan massa karbon terbesar pada bagian batang, dan biomassa dan massa karbon terkecil pada bagian cabang.
2. Model persamaan alometrik biomassa akar jati (Tectona grandis Linn. f)
dengan biomassa bagian-bagian pohon di atas permukaan tanah yang dihasilkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
Biomassa akar dengan biomassa total pohon di atas permukaan tanah adalah BA= 0,221BT0,936.
Biomassa akar dengan biomassa batang utama adalah BA= 0,489BU0,841. Biomassa akar dengan biomassa cabang dan ranting adalah BA= 1,448BC1,21. Biomassa akar dengan biomassa daun adalah BA= 5,977BD1,25.
3. Model persamaan alometrik massa karbon akar jati (Tectona grandis Linn. f)dengan massa karbon bagian-bagian pohon di atas permukaan tanah hasil dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
Massa karbon akar dengan massa karbon total pohon di atas permukaan tanah adalah MA= 0,2033MT0,947.
Massa karbon akar dengan massa karbon batang utama adalah MA= 0,430MB0,853.
Massa karbon akar dengan massa karbon cabang dan ranting adalah MA= 1,535MC1,22.
Massa karbon akar dengan massa karbon daun adalah MA= 5,333MD1,28. 4. Model persamaan biomassa dan massa akar karbon Jati (Tectona grandis
Linn. f) yang paling baik adalah BA= 0,221BT0,936dan MA= 0,2033MT0,947. 6.2 Saran
PERSAMAAN ALOMETRIK BIOMASSA DAN
MASSA KARBON AKAR POHON
JATI (
Tectona grandis
Linn f.)
DI KPH BALAPULANG, KABUPATEN TEGAL, JAWA TENGAH
HESTI SEPTIANINGRUM
E14080069
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
DAFTAR PUSTAKA
[ASTM] American Society for Testing Material. 1990a. ASTM D 2866-94.
Standard Test Method For Total ash Content of Activated Carbon. Philadelphia.
[ASTM] American Society For Testing Material. 1990b. ASTM D 5832-98.
Standard Test Method for Volatile Matter Content of Activated Carbon. Philadelphia.
Adiriono T. 2009. Pengukuran Kandungan Karbon (Carbon Stock) Dengan Metode Karbonasi pada Hutan Tanaman Jenis Acacia crassicarpa[Tesis]. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada.
Anwar J, Damanik N, Hisyam dan Whitten AJ.1984. Ekologi Ekosistem Sumatra. Yogyakarta: Gajah Mada University Press.
Brown S. 1997. Estimating Biomass and Biomass Change of Tropical forest.
FAO: USA.
Campbell N, Reech B, Mitchell L.2002. Biologi. [Penerjemah]. Lestari R et all. Jakarta: Erlangga.
Dewi M. 2011. Model Persamaan Alometrik Massa Karbon Akar dan Root to Shoot Ratio Biomassa dan Massa Karbon Pohon Mangium (Acacia mangium Wild) (Studi Kasus di BKPH Parung Panjang, KPH Bogor, Perum Perhutani Unit III, Jawa Barat dan Banten).[Skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. (Tidak dipublikasikan)
Elias. 2010. Penelitian Inovasi Metodologi dan Estimasi Cadangan Karbon dalam Hutan dalam Rangka Program Reduced Emissions from Deforestation and Degradation (REDD) Indonesia. Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Hairiah K, Rahayu S. 2007. Petunjuk Praktis Pengukuran Karbon Tersimpan di Berbagai Macam Penggunaan Lahan. Bogor: World Agroforestry Centre-ICRAF, SEA Regional Office, University of Brawijaya, Unibraw, Indonesia.
Haygreen JG, Bowyer JL. 1982. Forest Product and Wood Science. An Introduttion. Iowa University Press. Ames. USA.
Ketterings QM, Coe R, van Noordwijk M, Ambaqau Y, Palm CA. 2001. Reducing uncertainty in the use of allometric biomass equations for predictingabove-ground tree biomass in mixed secondary forests. Forest Ecology and Management146:199-209.
Khaerudin. 1994.Pembibitan HTI. Jakarta: Penebar Swadaya.
32
Kusmana C. 1993.A Study on Mangrove Forest Management Base on Ecologycal Data in East Sumatera, Indonesia. Japan: Desertation at Faculty of Agricultural, Kyoto University.
Latief AS. 2010. Perubahan iklim global. Jurnal Teknis,Vol 5 (2): 69-74. Politeknik Negeri Semarang.
Mabowe BR. 2006. Aboveground Woody Biomass Assessment in Serowe Woodlands, Botswana. [Thesis]. Netherlands: NRS Department, International Institute for Geo-Information Science and Earth Observation.
Pandit IKN, Hikmat R. 2003.Anatomi Kayu. Bogor: Fakultas Kehutanan, IPB.
Purwitasari H. 2011. Model Persamaan Alometrik Biomassa dan Massa karbon Pohon Akasia Mangium (Acacia mangium Willd.) (Studi Kasus pada HTI di BKPH Parung Panjang, KPH Bogor, Perum Perhutani Unit II, Jawa Barat dan Banten).[Skripsi].Bogor: Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. (Tidak dipublikasikan)
Risnasari I. 2008. Kajian Sifat Fisis Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen) pada Berbagai Bagian dan Posisi Batang. [Karya Ilmiah]. Medan: Fakultas Pertanian, Universitas Sumatra Utara.
Sastrosumarto S, Hendi S. 1985.Tinjauan Mengenai Program pemuliaan Jati (Tectona grandisL.f) di Indonesia.Laporan proyek Penelitian Penyelamatan Hutan, Tanah, dan Air. Pusat penelitian dan Pengembangan Hutan, Bogor.
Simanjutak FL F. 2009. Mekanisme Pembangunan Bersih (Clean Development Mechanisme) terhadap Kawasan Hutan Berdasarkan Protokol Kyoto. [Tesis]. Medan: Universitas Sumatra Utara.
Standar Nasional Indonesia. 1995. SNI 06-3730-1995. Arang Aktif Teknis.
Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
Sudrajat R. 1985. Pengaruh beberapa faktor pengelolaan terhadap sifat arang aktif.
Jurnal Penelitian hasil Hutan, Vol 8 (5) : 200-210.
Whitmore TC. 1985.Tropical Rain Forest of the Far east. Oxford University. Woomer PL, Palm CA. 1998. An approach to estimating system carbon stocks in
tropical forests and associated land uses.Commonwealth Forestry Review
PERSAMAAN ALOMETRIK BIOMASSA DAN
MASSA KARBON AKAR POHON
JATI (
Tectona grandis
Linn f.)
DI KPH BALAPULANG, KABUPATEN TEGAL, JAWA TENGAH
HESTI SEPTIANINGRUM
E14080069
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
RINGKASAN
Hesti Septianingrum. E14080069. Persamaan Alometrik Biomassa dan Massa Karbon Akar Pohon Jati (Tectona grandis Linn. f) di KPH Balapulang, Kabupaten Tegal, Jawa Tengah. Dibimbing oleh Prof. Dr. Ir. Elias.
Pemanasan global merupakan fenomena peningkatan temperatur global terjadi karena efek gas rumah kaca (GRK) yang disebabkan oleh meningkatnya emisi GRK di atmosfer. Hutan memiliki peran yang penting dalam isu perubahan iklim, dimana peran utama hutan adalah untuk menyerap gas CO2dari atmosfer.
Tectona grandisLinn. f, di Indonesia dikenal dengan nama jati, merupakan jenis pohon yang memiliki nilai ekonomis yang cukup tinggi yang banyak diminati oleh masyarakat. Jati merupakan jenis kayu yang banyak ditanam di seluruh pulau Jawa, oleh karena itu perlu diteliti biomassa dan massa karbonnya. Karbon tersimpan dalam batang utama, batang cabang, ranting, akar, serta daun. Pada kelima bagian tersebut hal yang paling sulit untuk menduga biomassa dan massa karbon yaitu pada akar, karena akar letaknya di dalam tanah dan memiliki percabangan yang sulit dijangkau, sehingga memerlukan biaya yang tinggi dan waktu yang lebih lama untuk menghitung biomassa dan massa karbon akar. Setelah mengetahui model hubungan alometrik biomassa dan massa karbon akar, maka diharapkan model persamaan tersebut dapat digunakan untuk mengestimasi biomassa dan massa karbon dalam pohon tanpa harus menggali akarnya.
Model persamaan alometrik biomassa akar jati (Tectona grandis Linn. f)
yang dihasilkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: Hubungan biomassa akar dengan biomassa total pohon di atas permukaan tanah adalah BA= 0,221BT0,936, hubungan biomassa akar dengan biomassa batang utama adalah BA= 0,489BU0,841, hubungan biomassa akar dengan biomassa cabang dan ranting adalah BA= 1,448BC1,21, dan hubungan biomassa akar dengan biomassa daun adalah BA= 5,977BD1,25.
Model persamaan alometrik massa karbon akar jati (Tectona grandis Linn. f) dengan massa karbon bagian-bagian pohon di atas permukaan tanah adalah sebagai berikut: massa karbon akar dengan massa karbon total pohon di atas permukaan tanah adalah MA= 0,2033MT0,947, massa karbon akar dengan massa karbon batang utama adalah MA= 0,430MB0,853, massa karbon akar dengan massa karbon cabang dan ranting adalah MA= 1,535MC1,22, dan massa karbon akar dengan massa karbon daun adalah MA= 5,333MD1,28.
Berdasarkan model-model yang dihasilkan tersebut, model terbaik untuk menduga biomassa akar pohon Jati adalah BA= 0,221BT0,936, dan model terbaik untuk menduga massa karbon akar pohon Jati adalahMA= 0,2033MT0,947.
ABSTRACT
Hesti Septianingrum. E14080069. The Alometric Equation of Biomass and Carbon Mass of Teak (Tectona grandis Linn. f) Roots at Balapulang KPH in Tegal Regency, Central Java. Supervised by Prof. Dr. Ir. Elias.
Global warming isa phenomenon where the global temperature is increasing due to the green house effect (GHE) resulted from the increase in GHE emission in the atmosphere. Forests play an important role in climate change issues, especially for absorbing CO2gas from the atmosphere.
Tectona grandis Linn. f, known as jati (teak) in Indonesia, is the kind of wood which economically has a high value and is in high demand. Teak is mostly grown on Java Island; therefore, it is necessary to find out the biomass and carbon mass. The carbon is stored in the stem, branch, twig, leaf, and root. Out of the five parts, the hardest is to estimate biomass and carbon mass in root because it is located in the ground and has unreachable root branches, so that it takes a longer time and much money to count biomass and carbon mass in root. After learning the relation model of alometric equation of biomass and carbon mass in root, it is expected that the model can be used to estimate biomass and carbon mass in a tree without having to dig the root.
The equation models of alometric biomass in teak root in this study showed that: the relation between root biomass and total tree biomass above ground was BA= 0,221BT0,936, the relation between root biomass and stem biomass was BA= 0,489BU0,842, and the relation between root biomass and the biomass of branch and twig was BA=1,448BC1,21, therelation between root biomass and leaf biomass was BA= 5,977BD1,25.
The equation models of alometric carbon mass in teak root in relation with the carbon mass in the tree parts were as follows: root carbon mass and total tree carbon mass above ground was MA= 0,2033MT0,947, root carbon mass and stem carbon mass was MA= 0,430MB0,853, root carbon mass and the carbon mass of branch and twig was MA= 1,448MC1,22, and root carbon mass and leaf carbon mass was MA= 5,977MD1,28. Based on the models, the best model for estimating teak root biomass was BA= 0,221BT0,936 and the best model for estimating the carbon mass of teak root was MA= 0,2033MT0,947.
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Persamaan Alometrik Biomassa dan Massa Karbon Akar Pohon Jati (Tectona grandis Linn.f) di KPH Balapulang, KabupatenTegal, Jawa Tengah adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi dan lembaga tinggi manapun. 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 akhir skripsi ini.
Bogor, Januari 2013
LEMBAR PENGESAHAN
Judul : Persamaan Alometrik Biomassa dan Massa Karbon Akar Pohon Jati (Tectona grandisLinn f.) di KPH Balapulang, Kabupaten Tegal, Jawa Tengah
Nama : Hesti Septianingrum NIM : E14080069
Menyetujui: Dosen Pembimbing,
Prof. Dr. Ir. Elias NIP 19560902 198103 1 003
Mengetahui:
Ketua Departemen Manajemen Hutan
Dr. Ir. Didik Suharjito, MS NIP 196304011994031001
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Kota Tegal pada bulan September. Penulis adalah anak pertama dari dua bersaudara pasangan dari Bapak Kasro dan Ibu Samri. Penulis pernah menempuh pendidikan formal di SD Negeri Kalinyamat Wetan 01 pada tahun 1996-2002, SMP Negeri 17 Tegal pada tahun 2002-2005, SMA Negeri 3 Tegal pada tahun 2005-2008.
Pada tahun 2008 penulis melanjutkan jenjang pendidikannya di Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB), Fakultas Kehutanan, program studi Manajamen Hutan. Selama kuliah penulis pernah aktif menjadi anggota pengurus Badan Ekskutif Mahasiswa Fahutan IPB, panitia kegiatan Temu Manager, anggota panitia Seminar Nasional Kehutanan (Smile of Human).
Penulis juga mempunyai pengalaman dalam hal keprofesian diantaranya Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan di Sancang-Kamojang, Praktek Pengelolaan Hutan di Gunung Walat, Praktek Kerja Lapangan di Perhutani KPH Balapulang, magang mandiri di Litbang Kehutanan Bogor pelatihan Persemaian Teknologi
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayah-Nya skripsi yang berjudul “Persamaan Alometrik Biomassa dan
Massa Karbon Akar Pohon Jati (Tectona grandis Linn.f) di KPH Balapulang, Kabupaten Tegal, Jawa Tengahdapat diselesaikan.
Model pendugaan persamaan alometrik biomassa dan massa karbon akar pohon jati, merupakan suatu model yang digunakan untuk mengestimasi seberapa besar biomassa dan massa karbon akar, tanpa harus menggali akarnya. Dengan penelitian ini maka diharapkan dapat memberikan informasi cara menghitung simpanan karbon akar tanpa harus mengeluarkan banyak biaya dan waktu yang lama.
Penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Orang tua (Bapak Kasro dan ibu Samri), adik (Dedi Supriyanto), Try Utari, dan keluarga besar Bapak Suryanto terimakasih atas kasih sayang, dukungan, serta motivasinya.
2. Prof. Dr. Ir. Elias yang telah membimbing dan memberi arahan selama penelitian dan penulisan skripsi.
3. Dr. Ir. Didik Suharjito, MS. Selaku Kepala Departemen Manajemen Hutan dan staf tata usaha Departemen Manajemen Hutan.
4. Bapak Anggar (Kepala Administratur KPH Balapulang), Bapak Weda, Bapak Budi, Bapak Hapid, Bapak Wasmo, serta semua staf KPH Balapulang yang sudah bersedia membantu dalam proses pengambilan data di lapangan.
5. Ahmad Sofiyullah Zain, Tira Mutiara, Dwi Listyarini, Solekhuddin, dan Didin atas kerjasamanya dalam penelitian dan pengolahan data.
6. Keluarga besar Manajemen Hutan angkatan 45 dan keluarga besar Fakultas Kehutanan angkatan 45 yang telah memberi warna dalam suka dan duka dalam kebersamaannya.
ii
8. Sahabat-sahabat terbaik saya Indra, Lishan, Usi, Amar, Akym, Sinta, Hety, Ocha, Dini, Aya, Syifa, Adit, Lisa, Eka, Egy, Linda, Penta, Astrida, Devi dan keluarga Ikatan Mahasiswa Tegal.
9. Sahabat-sahabat wisma Fairus terimakasih atas kebersamaan dan motivasinya. 10. Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu yang telah
membantu dalam menyelesaikan skripsi saya.
Penulis memohon maaf karena skripsi ini masih jauh dari sempurna, semoga bermanfaat bagi pembaca.
Bogor, Januari 2013
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... iii
DAFTAR TABEL ... v
DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR LAMPIRAN... vii
I PENDAHULUAN... 1
1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Tujuan ... 2
II TINJAUAN PUSTAKA... 3 2.1 Deskripsi Jati (Tectona grandisLinn. f) ... 3 2.2 Biomassa ... 3 2.3 Karbon ... 4 2.4 Persamaan Alometrik Biomassa dan Massa Karbon ... 5
III METODOLOGI ... 8
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 8 3.2 Alat dan Bahan Penelitian ... 8 3.3 Metode Pengumpulan Data ... 8 3.3.1 Metode Pemilihan Pohon Contoh ... 9 3.3.2 Metode Pengumpulan Data Pohon Contoh ... 9 3.3.3 Metode Pengambilan Bahan Uji Laboratorium
di Lapangan ... 12 3.3.4 Metode Pengujian Bahan Uji Laboratorium ... 13 3.4 Metode pengolahan Data ... 15 3.5 Analisis Data ... 17
IV KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN... 18
iv
4.2 Topografi dan Tanah ... 18 4.3 Iklim ... 18 4.4 Keadaan Vegetasi Hutan ... 19 4.5 Sosial Ekonomi dan Budaya Masyarakat ... 20
V HASIL DAN PEMBAHASAN... 21
5.1 Kadar Air Kayu ... 21 5.2 Berat Jenis ... 22 5.3 Zat Terbang ... 23 5.4 Kadar Abu ... 24 5.5 Kadar Karbon ... 24 5.6 Biomassa dan Massa Karbon ... 25 5.7 Model Pendugaan Biomassa Akar dengan Biomassa
Pohon di Atas Permukaan Tanah ... 27 5.8 Model Pendugaan Massa Karbon dengan Massa Karbon
Pohon di Atas Permukaan Tanah ... 27 5.9 Model Pendugaan Hubungan Biomassa Akar dengan
Diameter dan Tinggi Bebas Cabang ... 28 5.10 Model Pendugaan Hubungan Massa Karbon Akar dengan
Diameter dan Tinggi Bebas Cabang ... 29
VI KESIMPULAN DAN SARAN... 30
6.1 Kesimpulan ... 30 6.2 Saran ... 30
DAFTAR PUSTAKA ... 31
v
DAFTAR TABEL
No. Halaman
1. Model persamaan alometrik terpilih untuk pendugaan biomassa
akar pohonAcacia crasicarpa... 6 2. Model persamaan alometrik terpilih untuk pendugaan massa
karbon pohonAcacia crasicarpa ...6 3. Kisaran diameter pohon Jati yang dijadikan bahan penelitian... 9 4. Model hubungan biomassa akar terhadap biomassa
bagian-bagian pohon ... 16 5. Model hubungan massa karbon akar terhadap massa karbon
bagian-bagian pohon ... 16 6. Data rata-rata curah hujan tahun 2009-2010 ... 19 7. Rata-rata kadar air berdasarkan kelas umur dan bagian-bagian
PohonTectona grandisLinn f. ... 21 8. Rata-rata berat jenis berdasarkan kelas umur dan bagian-bagian
PohonTectona grandisLinn f. ... 23 9. Rata-rata kadar abu berdasarkan kelas umur dan bagian-bagian
PohonTectona grandisLinn f. ... 24 10. Rata-rata kadar karbon berdasarkan kelas umur dan bagian-bagian
PohonTectona grandisLinn f. ... 25 11. Rata-rata biomassa berdasarkan kelas umur dan bagian-bagian
PohonTectona grandisLinn f. ... 25 12. Model pendugaan hubungan biomassa akar dengan biomassa
bagian-bagian PohonTectona grandisLinn f. ... 27 13. Model pendugaan hubungan massa karbon akar dengan massa
karbon bagian-bagian PohonTectona grandisLinn f. ... 28 14. Model pendugaan hubungan biomassa akar dengan diameter
dan tinggi bebas cabang ... 28 15. Model pendugaan hubungan massa karbon akar dengan
vi
DAFTAR GAMBAR
No Halaman
1. Rata-rata berat jenis berdasarkan bagian-bagian Pohon
Tectona grandisLinn f... 22 2. Rata-rata zat terbang berdasarkan kelas umur dan bagian-bagian
PohonTectona grandisLinn f. ... 23 3. Biomassa total PohonTectona grandis Linn f. seluruh
kelas umur ... 26 4. Massa karbon total PohonTectona grandis Linn f. seluruh
vii
DAFTAR LAMPIRAN
No. Halaman
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangHutan merupakan salah satu sumberdaya alam yang memiliki nilai ekonomi, ekologi, dan sosial yang tinggi. Hutan alam tropika juga berfungsi sebagai sistem penyanggah kehidupan sehingga kelestariannya harus dijaga dan dipertahankan dengan pembangunan hutan yang tepat.
Pemanasan global merupakan fenomena peningkatan temperatur global terjadi karena efek gas rumah kaca (GRK) yang disebabkan oleh meningkatnya emisi GRK sehingga energi matahari terperangkap dalam atmosfer bumi. Energi matahari memanasi permukaaan bumi, sebaliknya bumi memantulkan kembali energi tersebut ke angkasa. Gas di atmosfer (uap air, karbondioksida, metana, asam nitrat, dan gas lainnya) menyaring sejumlah energi yang dipancarkan memberi efek seperti rumah kaca, sehingga gas di atmosfer tersebut disebut gas rumah kaca. Efek rumah kaca secara alami ini menyebabkan suhu udara di permukaan bumi meningkat. Pengrusakan hutan akan menyebabkan lepasnya sejumlah emisi GRK ke atmosfer, yang sebelumnya disimpan di dalam pohon. Menurut Latief (2010) sektor kehutanan merupakan penyumbang emisi GRK terbesar di Indonesia.
Hutan memiliki peran yang penting dalam isu perubahan iklim. Peran utama hutan adalah untuk menyerap gas CO2dari atmosfer, dengan peran tersebut hutan dapat membantu mencapai tujuan Konvensi Perubahan Iklim dalam menjaga stabilitas konsentrasi GRK pada tingkat aman yang tidak membahayakan sistem iklim global. Mengingat peran hutan tersebut, maka diusulkan agar sektor kehutanan dapat pula digunakan dalam upaya penurunan emisi GRK secara global (Simanjutak 2009).
2
negara-negara yang diwajibkan mereduksi emisi karbonnya pada periode tersebut tergabung dalam negara Annex 1.
Tectona grandisLinn. f, di Indonesia dikenal dengan nama Jati, merupakan jenis pohon yang memiliki nilai ekonomis yang cukup tinggi yang banyak diminati oleh masyarakat. Penghasil utama kayu jati di Indonesia yaitu di pulau Jawa, dalam menghadapi perubahan iklim, hutan jati mempunyai peran yang cukup penting dalam menyimpan karbon dan menyerap CO2 dari atmosfer, oleh karena itu perlu diteliti potensi biomassa dan massa karbonnya. Karbon tersimpan dalam batang utama, batang cabang, ranting, akar, serta daun. Pada kelima bagian tersebut hal yang paling sulit dalam menduga biomassa dan massa karbon yaitu pada akar, karena akar letaknya di dalam tanah dan memiliki percabangan yang yang sulit dijangkau, sehingga memerlukan biaya yang tinggi dan waktu yang lebih lama. Setelah mengetahui model hubungan alometrik biomassa dan massa karbon akar, maka diharapkan model persamaan tersebut bisa dipergunakan untuk mengestimasi biomassa dan massa karbon dalam pohon tanpa harus menggali akarnya.
1.2 Tujuan
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Deskripsi Jati (Tectona grandisLinn. f)Jati (Tectona grandis Linn. f) termasuk kelompok tumbuhan yang dapat menggugurkan daunnya sebagaimana mekanisme pengendalian diri terhadap keadaan defisiensi selama musim kemarau. Jati termasuk dalam famili Verbenaceae. Daerah penyebaran tumbuhan ini meliputi India, Bima, Thailand, dan Vietnam. Di Indonesia tanaman ini tumbuh di pulau Jawa, Maluku, dan Lampung. Nama daerah untuk kayu ini adalah Jahe, Jatos, Kulidawa (Jawa), dan Dodolan.
Jati tergolong jenis kayu berdaun lebar dengan bentuk batang umumnya bulat dan lurus dengan percabangannya yang tinggi, warna kulit agak kelabu muda, agak tipis beralur memanjang agak dalam. Tinggi pohon dapat mencapai 45 m dengan panjang batang bebas cabang 15-20 m, diameternya mencapai 220 cm. Jati (Tectona grandis Linn. f) tumbuh paling baik di daerah-daerah rendah dan panas di pulau Jawa terutama pada tanah-tanah rendah dan berbukit-bukit, kurang air, yang terdiri dari formasi tua dan mengalit. Jati terdapat juga pada tanah-tanah vulkanis muda. Selain itu tanaman ini juga tumbuh di daerah yang memiliki musim kering yang nyata (3-5 bulan kering), curah hujan rata-rata 1250-2500mm/tahun dengan ketinggian kurang dari 700m dpl dan temperatur rata-rata 22-26 °C (Khaerudin 1994).
Menurut Sastrosumarto dan Hendi (1985), di daerah penyebaran alamnya di India, Burma, dan Thailand, Jati terdapat pada daerah-daerah tertentu sampai elevasi 1300 m, sedangkan di Indonesia terutama di Jawa, dijumpai pada elevasi di bawah 700 m dpl.
2.2 Biomassa
Biomassa didefinisikan sebagai jumlah total bahan organik hidup di atas tanah pada pohon termasuk daun, ranting, cabang, batang utama dan kulit yang dinyatakan dalam berat kering oven ton per unit area (Brown 1997).
4
biomassa di bawah permukaan tanah (below ground biomass). Lebih lanjut dikatakan biomassa di atas permukaan tanah adalah berat bahan unsur organik per unit luas pada waktu tertentu yang dihubungkan ke suatu fungsi sistem produksi, umur tegakan hutan dan distribusi organik.
Biomassa tumbuhan bertambah karena tumbuhan menyerap CO2 dari udara dan mengubah zat tersebut menjadi bahan organik melalui proses fotosintesis. Laju pengikatan biomassa disebut produktivitas primer bruto. Hal ini tergantung pada luas daun yang terkena sinar matahari, intensitas penyinaran, suhu, dan ciri-ciri jenis tumbuhan masing-masing (Anwaret al.1984).
Biomassa menunjukkan jumlah potensial karbon yang dapat dilepas ke atmosfer sebagai karbondioksida ketika hutan dibakar. Sebaliknya, melalui penaksiran biomassa dapat dilakukan perhitungan jumlah karbondioksida yang dapat dipindahkan dari atmosfer dengan cara melakukan reboisasi atau dengan penanaman (Brown 1997).
Berdasarkan cara perolehan data, Brown (1997) mengemukakan ada dua pendekatan yang digunakan untuk menduga biomassa dari pohon, yakni pertama berdasarkan pendugaan volume kulit sampai batang bebas cabang yang kemudian dikonversi menjadi biomassa total (ton/ha). Sedangkan pendekatan kedua secara langsung dengan menggunakan persamaan regresi biomassa. Pendugaan biomassa pada pendekatan pertama menggunakan persamaan: biomassa di atas tanah = VOBxWDxBEF, dimana VOB menyatakan volume bebas cabang dengan kulit (m3/ha). Wood Density (WD) adalah kerapatan kayu dan Biomass Expansion Factor(BEF) adalah perbandingan total biomassa pohon kering oven di atas tanah dengan biomassa kering oven hasil inventarisasi hutan.
2.3 Karbon
5
menggabungkannya ke dalam bahan organik biomassanya sendiri melalui proses fotosintesis. Sejumlah bahan organik tersebut kemudian menjadi sumber karbon bagi konsumen. Respirasi oleh semua organisme mengembalikan CO2 ke atmosfer.
Meskipun CO2 terdapat di atmosfer dengan konsentrasi yang relatif rendah (sekitar 0,03%), karbon bersiklus ulang dengan laju yang relatif cepat, karena tumbuhan mengeluarkan sekitar sepertujuh dari keseluruhan CO2 yang terdapat di atmosfer, jumlah ini kira-kira diseimbangkan melalui respirasi. Sejumlah karbon tersebut disimpan dalam waktu yang lebih lama. Hal ini terjadi misalnya ketika karbon terakumulasi di dalam kayu dan bahan organik yang tahan lama lainnya. Perombakan metabolik oleh detritivora akhirnya mendaur ulang karbon ke atmosfer sebagai CO2(Campbellet al. 2002).
Pada ekosistem daratan, karbon tersimpan dalam 3 komponen pokok (Hairiah dan Rahayu 2007), yaitu:
1. Biomassa yaitu massa dari bagian vegetasi yang masih hidup dari pohon, tumbuhan bawah, atau gulma dan tanaman semusim.
2. Nekromassa yaitu massa dari bagian pohon yang telah mati baik yang masih tegak di lahan, atau telah tumbang/tergeletak di permukaan tanah, tunggak, atau ranting dan daun-daun gugur (serasah) yang belum lapuk.
3. Bahan organik tanah yaitu sisa makhluk hidup (tanaman, hewan, dan manusia) yang telah mengalami pelapukan baik sebagian maupun seluruhnya dan telah menjadi bagian dari tanah. Ukuran partikel biasanya lebih kecil dari 2 mm.
Umumnya karbon menyusun 45-50% dari biomassa tumbuhan, sehingga karbon dapat diduga dari setengah biomassa. Hutan tropika mengandung biomassa dalam jumlah yang sangat besar, sehingga hutan tropika merupakan tempat cadangan yang cukup penting. Selain itu karbon juga tersimpan dalam bentuk material yang sudah mati sebagai serasah, batang pohon yang jatuh ke permukaan tanah, dan sebagai material sukar lapuk di dalam tanah (Whitmore 1985).
2.4 Persamaan Alometrik Biomassa dan Massa Karbon
6
kedua penentuan potensi biomassa menggunakan tabel tegakan(stand table) yang merupakan persamaan-persamaan regresi biomassa. Persamaan tersebut merupakan fungsi matematika yang terkait dengan biomassa kering (oven-dry)
baik sebagai fungsi individu (spesies tertentu/lokal) maupun kombinasi (umum). Secara prinsip metode tersebut mengestimasi biomassa melalui persamaan regresi menggunakan informasi pohon sebagai variabel bebas, salah satunya diameter setinggi dada 1,3m atau dbh tanpa melibatkan tinggi pohon. Hal itu karena kanopi yang tertutup sulit untuk ditentukan dengan variabel tinggi pohon tersebut (Woomer dan Palm 1998).
Secara prinsip penggunaan persamaan alometrik memiliki keuntungan tidak merusak pohon atau jenis tanaman yang diamati (Mabowe 2006) dan merupakan hal penting untuk dipelajari dalam menentukan cadangan karbon. Persamaan tersebut mempermudah penentuan pengikatan karbon yang berpengaruh dalam keseimbangan karbon global (Katterings et al. 2001). Akan tetapi, persamaan ini tidak banyak tersedia pada kondisi umum untuk berbagai jenis kawasan hutan. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Brown (1997), bahwa indikasi yang diperkirakan dalam wilayah lembab (tropis) yaitu adanya perbedaan kategori sehingga bersifat heterogen, dan tidak dapat digabungkan. Tabel 1 dan 2 menyajikan contoh persamaan alometrik biomassa dan massa karbon pohon
Acacia mangium.
Tabel 1 Model persamaan alometrik terpilih untuk pendugaan biomassa akar pohonAcacia crasiarpa
No Bentuk Hubungan Model Terpilih Persamaan
1 Dbh- Biomassa Akar Power WA= 0,025D2,414
2 Dbh- Biomassa Batang Power WB= 0,019 D2,977 <
