Validasi Model Alometrik Biomassa di Atas Permukaan Tanah Hutan Tanaman Eucalyptus grandis di IUPHHK PT. Toba Pulp Lestari Tbk. Sumatera Utara

(1)

VALIDASI MODEL ALOMETRIK BIOMASSA DI ATAS

PERMUKAAN TANAH HUTAN TANAMAN

Eucalyptus grandis DI IUPHHK PT. TOBA PULP

LESTARI, Tbk. SUMATERA UTARA

ANTHONI ZEBUA

DEPARTEMEN KEHUTANAN

FAKULTAS PERTANIAN

(2)

VALIDASI MODEL ALOMETRIK BIOMASSA DI ATAS

LESTARI, Tbk. SUMATERA UTARA

HASIL PENELITIAN

Oleh :

ANTHONI ZEBUA

031202012/BUDIDAYA HUTAN

FAKULTAS PERTANIAN

(3)

VALIDASI MODEL ALOMETRIK BIOMASSA DI ATAS

LESTARI, Tbk. SUMATERA UTARA

HASIL PENELITIAN

Oleh :

ANTHONI ZEBUA

031202012/BUDIDAYA HUTAN

Hasil Penelitian salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara

FAKULTAS PERTANIAN

(4)

Onrizal, S. Hut, M. Si Ketua

Aswandi, S.Hut, M.Si Anggota

Judul Penelitian : Validasi Model Alometrik Biomassa di Atas Permukaan Tanah Hutan Tanaman Eucalyptus grandis di IUPHHK PT. Toba Pulp Lestari Tbk. Sumatera Utara

Nama : Anthoni Zebua

NIM : 031202012

Departemen : Kehutanan Program Studi : Budidaya Hutan

Disetujui Oleh Komisi Pembimbing

Mengetahui,

(5)

ABSTRAK

ANTHONI ZEBUA. Validasi Model Alometrik Biomassa di Atas Permukaan Tanah Hutan Tanaman Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden umur 1-6 tahun pada areal IUPHHK PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Dibimbing oleh ONRIZAL, S.Hut, M.Si dan ASWANDI, S.Hut, M.Si.

Peningkatan gas rumah kaca (GRK) akibat emisi pembakaran bahan bakar fosil, industri dan pembukaan lahan menyebabkan terjadinya perubahan iklim global. Gas-gas tersebut memiliki sifat meneruskan cahaya matahari tetapi menyerap dan memantulkan radiasi balik yang dipancarkan bumi yang bersifat panas sehingga suhu atmosfer bumi semakin meningkat yang mengakibatkan pemanasan global dan perubahan iklim. Hutan memiliki peran penting sebagai penyimpan karbon dan mampu menyerap CO2 dari atmosfer bumi melalui proses

fotosintesis. Potensi vegetasi hutan dalam menyerap karbon dapat ditaksir melalui studi biomassa. Penelitian ini bertujuan untuk menguji tingkat kehandalan model biomassa di atas permukaan tanah hutan tanaman E. grandis yang telah disusun pada penelitian terdahulu di Sektor Tele, PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Uji kehandalan model dilakukan dengan menghitung besarnya persen simpangan agregatif (AgD) dan persen simpangan rata-rata (AvD) dengan kriteria yang mengacu pada kriteria keterhandalan model yang ditetapkan oleh Bruce dan Schumacher (1950) serta Spurr (1952). Hasil uji validasi model diperoleh persamaan terpilih yang dapat digunakan sebagai model yang handal dalam menduga biomassa tegakan E. grandis dari masing-masing bagian pohon adalah: untuk batang B = 0.093D2,230 Hbc0,226, untuk cabang B = 0,079D1,604, untuk daun B = 0,098D1,764Hbc-0,680, untuk pucuk B = 0,0711 + 0,000013D2H, dan

untuk pohon totalB = 0,179D2,226.

Kata kunci : biomassa di atas permukaan tanah, uji keterhandalan model,

E. grandis

(6)

DAFTAR ISI

Teks Halaman

ABSTRACT ... i

ABSTRAK ... ii

RIWAYAT HIDUP ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 3

Kegunaan Penelitian ... 3

TINJAUAN PUSTAKA Hutan Tanaman Industri ... 4

Tanaman Eucalyptus ... 5

Sejarah Eucalyptus ... 5

Ciri Umum E. grandis ... 6

Penyebaran dan Habitat Eucalyptus ... 7

Persyaratan Tempat Tumbuh ... 8

Biomassa Dalam Komunitas Hutan ... 9

Pengukuran Biomassa ... 13

Uji Keterhandalan Model Biomassa ... 14

Penelitian Model Biomassa Sebelumnya ... 16

KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN Sejarah Singkat Perusahaan ... 18

Letak dan Luas ... 19

Keadaan Fisik Hutan ... 20

METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian ... 22

Alat dan Bahan ... 22

Metode Penelitian ... 22

Pengumpulan Data ... 22

Jenis Data ... 23

Cara Pengambilan Data ... 23

Pengolahan Data ... 26

Karakteristik Fisik Pohon Contoh ... 26

Biomassa Pohon Contoh ... 27

Biomassa Tumbuhan Bawah dan Serasah ... 28

Analisis Data ... 28

Uji Keterhandalan Model Biomassa ... 28

HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Tegakan E. grandis ... 30

(7)

Teks Halaman

Kadar Air Pohon Contoh ... 33

Kerapatan Batang Pohon Contoh ... 34

Biomassa Pohon Contoh ... 35

Biomassa Tumbuhan Bawah dan Serasah ... 38

Biomassa Tumbuhan Bawah ... 38

Nekromassa Serasah ... 38

Biomassa Bagian Atas Permukaan Tanah Tegakan E. grandis ... 39

Uji Validasi Model ... 40

Persamaan Alometrik Biomassa Batang ... 41

Persamaan Alometrik Biomassa Cabang ... 45

Persamaan Alometrik Biomassa Daun ... 49

Persamaan Alometrik Biomassa Pucuk ... 52

Persamaan Alometrik Biomassa Total ... 55

KESIMPULAN DAN SARAN ... 59

(8)

DAFTAR TABEL

Nomor Teks Halaman

1. Lingkungan Tempat Tumbuh Jenis Eucalyptus spp. ... 9

2. Persamaan Alometrik Biomassa HTI Jenis E. grandis, sektor Tele ... 16

3.Persamaan Alometrik Pendugaan Biomassa HTI Jenis E. grandis Berdasarkan Beberapa Parameter Tegakan ... 17

4.Luasan dan Kondisi Penutupan Areal PT. Toba Pulp Lestari Tbk. Per Maret 1999 ... 19

5. Luas Areal PT. TPL, Tbk. Berdasarkan Kemiringan ... 20

6. Kelas Kelerengan Areal PT. TPL, Tbk. Sektor Aek Nauli ... 21

7. Posisi Koordinat Petak Contoh Hasil Pengukuran Lapangan ... 23

8.Pertumbuhan Tegakan E. grandis ... 30

9. Kadar Air Rata-Rata Pada Setiap Bagian Anatomi Pohon Contoh E. grandis ... 33

10. Biomassa Tumbuhan Bawah Tegakan E. grandis Menurut Umur ... 38

11. Nekromassa Serasah di Hutan E. grandis Menurut Umur ... 39

12. Biomassa Bagian Atas Permukaan Tanah Total Hutan Tanaman E. grandis ... 39

13. Pengujian Persamaan Alometrik Biomassa Batang E. grandis ... 41

14. Pengujian Persamaan Alometrik Biomassa Cabang E. grandis ... 45

15. Pengujian Persamaan Alometrik Biomassa Daun E. grandis ... 49

16. Pengujian Persamaan Alometrik Biomassa Pucuk E. grandis ... 52

17. Pengujian Persamaan Alometrik Biomassa Total E. grandis ... 55

18.Hasil Uji Validasi Model Penduga Biomassa Di Atas Permukaan Tanah ... 58

(9)

DAFTAR GAMBAR

Nomor Teks Halaman

1. Desain Petak Contoh Untuk Inventarisasi Tegakan E. grandis

(PU1-PU10; 10 x 10 m) dan Tumbuhan Bawah (a, b, c dan d; 1 x 1 m) ... 24

2. Pembuatan Petak Ukur (PU) Untuk Pengukuran Berat Basah Tumbuhan Bawah dan Serasah ... 25

3. Kondisi Tegakandan Tapak Tiap Umur E. grandis di Lokasi Penelitian ... 32

4.Kadar Air Rata-Rata Pada Setiap Bagian Anatomi Pohon Contoh E. grandis ... 34

5.Nilai Kerapatan Batang Pohon Contoh E. grandis ... 35

6.Grafik Rata-Rata Biomassa Pohon Contoh E. grandis Pada Setiap Umur .. 36

7. Grafik Nilai Total Biomassa di Atas Permukaan Tanah Pohon-Pohon Contoh ... 37

8.Tampilan Plot Uji Keaditifan Persamaan Alometrik Biomassa Batang ... 43

9.Tampilan Plot Uji Kenormalan Persamaan Alometrik Biomassa Batang ... 44

10.Tampilan Plot Uji Keaditifan Persamaan Alometrik Biomassa Cabang ... 47

11.Tampilan Plot Uji Kenormalan Persamaan Alometrik Biomassa Cabang .. 48

12.Tampilan Plot Uji Keaditifan Persamaan Alometrik Biomassa Daun ... 50

13.Tampilan Plot Uji Kenormalan Persamaan Alometrik Biomassa Daun ... 51

14.Tampilan Plot Uji Keaditifan Persamaan Alometrik Biomassa Pucuk ... 53

15.Tampilan Plot Uji Kenormalan Persamaan Alometrik Biomassa Pucuk ... 54

16.Tampilan Plot Uji Keaditifan Persamaan Alometrik Biomassa Pohon Total ... 56

(10)

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Teks Halaman

1. Nilai Kadar Air Setiap Bagian Pohon Contoh dan Nilai Kerapatan

Batang Pohon Contoh Jenis Tegakan E. grandis ... 62

2.Hasil Perhitungan Biomassa Sebenarnya dari Pohon Contoh E. grandis ... 63

3. Hasil Perhitungan Biomassa Pohon Contoh E. grandis Berdasarkan Model Terpilih ... 64

4.Analisis Data Uji Keterhandalan Model Alometrik Biomassa Batang ... 65

5.Analisis Data Uji Keterhandalan Model Alometrik Biomassa Cabang ... 66

6.Analisis Data Uji Keterhandalan Model Alometrik Biomassa Daun ... 67

7.Analisis Data Uji Keterhandalan Model Alometrik Biomassa Pucuk ... 68

8.Analisis Data Uji Keterhandalan Model Alometrik Biomassa Total ... 69

(11)

ABSTRAK

ANTHONI ZEBUA. Validasi Model Alometrik Biomassa di Atas Permukaan Tanah Hutan Tanaman Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden umur 1-6 tahun pada areal IUPHHK PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Dibimbing oleh ONRIZAL, S.Hut, M.Si dan ASWANDI, S.Hut, M.Si.

Peningkatan gas rumah kaca (GRK) akibat emisi pembakaran bahan bakar fosil, industri dan pembukaan lahan menyebabkan terjadinya perubahan iklim global. Gas-gas tersebut memiliki sifat meneruskan cahaya matahari tetapi menyerap dan memantulkan radiasi balik yang dipancarkan bumi yang bersifat panas sehingga suhu atmosfer bumi semakin meningkat yang mengakibatkan pemanasan global dan perubahan iklim. Hutan memiliki peran penting sebagai penyimpan karbon dan mampu menyerap CO2 dari atmosfer bumi melalui proses

fotosintesis. Potensi vegetasi hutan dalam menyerap karbon dapat ditaksir melalui studi biomassa. Penelitian ini bertujuan untuk menguji tingkat kehandalan model biomassa di atas permukaan tanah hutan tanaman E. grandis yang telah disusun pada penelitian terdahulu di Sektor Tele, PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Uji kehandalan model dilakukan dengan menghitung besarnya persen simpangan agregatif (AgD) dan persen simpangan rata-rata (AvD) dengan kriteria yang mengacu pada kriteria keterhandalan model yang ditetapkan oleh Bruce dan Schumacher (1950) serta Spurr (1952). Hasil uji validasi model diperoleh persamaan terpilih yang dapat digunakan sebagai model yang handal dalam menduga biomassa tegakan E. grandis dari masing-masing bagian pohon adalah: untuk batang B = 0.093D2,230 Hbc0,226, untuk cabang B = 0,079D1,604, untuk daun B = 0,098D1,764Hbc-0,680, untuk pucuk B = 0,0711 + 0,000013D2H, dan

untuk pohon totalB = 0,179D2,226.

Kata kunci : biomassa di atas permukaan tanah, uji keterhandalan model,

E. grandis

(12)

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Peningkatan gas rumah kaca (GRK) akibat emisi pembakaran bahan

bakar fosil, industri dan pembukaan lahan menyebabkan terjadinya perubahan

iklim global. Salah satu GRK adalah gas karbondioksida (CO2). Gas-gas tersebut

memiliki sifat meneruskan cahaya matahari tetapi menyerap dan memantulkan

radiasi balik yang dipancarkan bumi yang bersifat panas sehingga suhu atmosfer

bumi semakin meningkat yang mengakibatkan pemanasan global dan perubahan

iklim. Fenomena ini dikenal sebagai efek rumah kaca (green house effect)

(Soemarwoto, 2004).

Untuk meminimumkan dampak dari perubahan iklim ini, diperlukan upaya

menstabilkan konsentrasi CO2 di atmosfer. Hutan memiliki kemampuan untuk

menyerap CO2 dari udara dan kemudian menyimpannya dalam tegakan hutan

sebagai materi organik dalam bentuk biomassa tanaman, sehingga dapat

mengurangi kadar CO2 di atmosfer (Heriansyah, 2005). Potensi hutan dalam

penyerapan karbon dapat diduga melalui perhitungan biomassa tanaman, karena

setengah biomassa terdiri dari karbon.

Biomassa adalah berat kering atau berat basah dari bagian-bagian yang

hidup dari organisme, populasi atau komunitas per satuan luas tertentu.

Biasanya biomassa dinyatakan dalam berat kering (Ricklefs, 1979 dalam

Damanik et al., 1987). Biomassa tumbuhan adalah jumlah berat kering dari

seluruh bagian yang hidup dari tumbuhan dan untuk memudahkan

kadang-kadang dibagi menjadi biomassa di atas permukaan tanah (daun, bunga, buah,

ranting, cabang, batang) dan biomassa di bawah permukaan tanah (akar)

(13)

Selama ini, potensi pohon hanya dihitung berdasarkan besarnya volume

kayu batang pohon yang dapat dimanfaatkan untuk industri-industri pengolahan

kayu yang mempunyai nilai ekonomis tinggi. Hutan tanaman merupakan hutan

yang dibangun dalam rangka meningkatkan potensi dan kualitas hutan produksi

dengan menerapkan silvikultur intensif, dengan tanaman yang diusahakan masih

terbatas pada tanaman yang pertumbuhannya cepat (fast growing spesies),

dengan harapan akan menghasilkan riap volume yang tinggi per satuan luas dan

waktu yang relatif singkat (Kapisa et al., 1995).

Eucalyptus grandis merupakan salah satu jenis unggulan yang

dikembangkan dalam hutan tanaman industri (HTI) sebagai bahan baku pulp

(bubur kertas). E. grandis banyak dikembangkan karena jenis ini memiliki

beberapa keunggulan seperti dapat tumbuh dengan cepat untuk memproduksi

biomassa, daya regenerasi tinggi, relatif tahan terhadap kebakaran, dapat

tumbuh pada tanah-tanah subur sampai dengan kesuburan rendah, bahkan dari

hasil analisa kayu menyebutkan bahwasanya bahan pulp terbaik berasal dari

eukaliptus karena kadar selulosa yang dikandung tinggi dan daya tahan sobek

cukup baik (PT. Toba Pulp Lestari, Tbk, 2000 dalam Mayniati, 2004).

Indonesia memiliki HTI eukaliptus dengan luasan yang cukup luas,

sehingga hutan eucaliptus di Indonesia memiliki potensi simpanan biomassa

yang besar pula. Oleh karena itu, penelitian penaksiran potensi biomassa HTI

eucaliptus ini perlu dilakukan untuk menyediakan salah satu data dalam

mendukung besarnya potensi biomassa hutan Indonesia, khususnya hutan

(14)

1.2. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menguji tingkat kehandalan model

allometrik biomassa di atas permukaan tanah hutan tanaman E. grandis yang

telah disusun pada penelitian terdahulu dengan jenis yang sama di Sektor Tele

PT. Toba Pulp Lestari, Tbk.

1.3. Kegunaan Penelitian

Penelitian ini berguna untuk memperoleh model yang handal dengan

tingkat akurasi yang tinggi dalam menduga biomassa di atas tanah tegakan

(15)

IV. METODE PENELITIAN

4.1. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada areal Izin Usaha Pemanfaatan Hasil Hutan

Kayu (IUPHHK) PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Sektor Aek Nauli, Kabupaten

Simalungun, Propinsi Sumatera Utara. Penelitian lapangan dilaksanakan pada

bulan Desember 2007 hingga Januari 2008. Analisa berat kering contoh uji dan

kerapatan batang dilakukan di Laboratorium Anatomi Kayu Teknologi Hasil

Hutan, Balai Penelitian Kehutanan Aek Nauli, pada bulan Februari 2008 hingga

Maret 2008.

4.2. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah plastik kantong, pita ukur diameter,

hypsometer, gergaji rantai (chainsaw), parang, terpal, timbangan, tali, karung,

dan oven. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tegakan hutan

tanaman Eucalyptus grandis (batang, cabang, daun, dan pucuk) dari berbagai

umur tanaman (1 - 6 tahun) serta tumbuhan bawah dan serasah.

4.3. Metode Penelitian

4.3.1. Pengumpulan Data

Data yang dikumpulkan adalah data primer hasil pengukuran langsung di

lapangan. Data yang dikumpulkan adalah tegakan E. grandis pada umur 1 tahun

sampai 6 tahun, tumbuhan bawah dan serasah. Posisi koordinat petak contoh di

(16)

Tabel 7. Posisi koordinat petak contoh hasil pengukuran lapangan

Umur

(tahun) Lokasi Penanaman

Tahun

Penanaman Koordinat Petak Contoh

Tanggal Pengukuran

1 Blok B103/ Sektor AEN Okt 2006 02044'31,3"LU - 098056'18,8"BT 07 Jan 2008 2 Blok B040/ Sektor AEN Nov 2005 02044'20,3"LU - 098055'49,6"BT 22 Des 2007 3 Blok B082/ Sektor AEN Jun 2004 02044'20,7"LU - 098053'06,7"BT 08 Jan 2008 4 Blok B036/ Sektor AEN Maret 2003 02045'00,2"LU - 098055'47,0"BT 28 Des 2007 5 Blok B009/ Sektor AEN Maret 2002 02043'49,7"LU - 098056'59,7"BT 23 Des 2007 6 Blok B106/ Sektor AEN Sept 2001 02044'31,6"LU - 098056'191"BT 04 Jan 2008

4.3.1.1. Jenis Data

Data yang dikumpulkan dari pohon adalah diameter setinggi dada (dbh),

tinggi total, tinggi bebas cabang, serta data yang diperoleh dari pohon contoh

yang ditebang berupa berat basah batang per seksi, berat basah cabang, berat

basah daun dan berat basah pucuk. Data dari tumbuhan bawah, yang diambil

adalah berat basah setiap bagian tumbuhan bawah yang dikumpulkan per petak

ukur tumbuhan bawah kemudian data yang dikumpulkan dari serasah adalah

berat basah serasah per petak ukur serasah.

4.3.1.2. Cara Pengambilan Data

Pada setiap kelas umur (KU) tegakan E. grandis dibuat sepuluh petak

ukur (PU) yang masing-masing berukuran 10 x 10 m. Penempatan PU di

lapangan dilakukan secara sistematik dengan PU pertama diletakan secara acak

(systematic sampling with random start) dengan jarak antar PU pohon yang satu

dengan yang berikutnya adalah 10 m. Pada setiap sudut diagonal PU dibuat

sub-PU untuk pengukuran tumbuhan bawah dan serasah (Gambar 1). Data yang

dikumpulkan adalah data Dbh, tinggi bebas cabang (Hbc) dan tinggi pohon total.

Data ini akan digunakan dalam penaksiran biomassa tegakan setelah model

(17)

Gambar 1. Desain petak contoh untuk inventarisasi tegakan Eucalyptus grandis (PU1-PU10; 10 x 10 m) dan tumbuhan bawah (a, b, c dan d; 1 x 1 m)

Setelah kegiatan inventarisasi, kemudian dilakukan pemilihan

pohon-pohon contoh untuk ditebang . Pemilihan pohon-pohon-pohon-pohon contoh dilakukan secara

purposive sampling, dengan kriteria keterwakilan variasi diameter, kelurusan

batang, dan bentuk percabangan pohon, serta kemudahan arah rebah pohon.

Berdasarkan keefisienan pekerjaan lapangan dan memenuhi syarat uji statistik,

maka jumlah pohon contoh yang ditebang adalah 3 pohon pada setiap kelas

umur (KU),

Pohon-pohon contoh terpilih selanjutnya ditebang dengan tepat di atas

permukaan tanah. Setelah pohon rebah, dilakukan pemisahan bagian-bagian

pohon meliputi batang, cabang, dan daun. Batang yang telah bersih dari cabang

dipotong-potong menjadi beberapa seksi dengan panjang tertentu. Panjang seksi

batang disesuaikan dengan besarnya diameter batang untuk memudahkan

penimbangan. Kemudian dilakukan pemisahan daun dan pucuk yang terdapat

pada cabang. Setelah terpisah, bagian daun dan pucuk dikumpulkan secara

terpisah di atas terpal.

Penimbangan dilakukan seluruh pada bagian pohon. Pada bagian batang

dikumpulkan data berat basah batang per seksi, serta panjang bagian batang per PU1

a b c d

10 m 10 m

10 m

b c

PU2 PU3 PU4 PU5

PU6 PU7 PU8 PU9 PU10

a d

a d b

c

b c

(18)

seksi, sedangkan pada bagian cabang, daun dan pucuk dikumpulkan data berat

basah.

Data tumbuhan bawah dikumpulkan dalam PU berukuran 1 x 1 m yang

diletakkan pada setiap sudut diagonal PU untuk pengukuran tegakan Eucalyptus

grandis, seperti yang ditunjukkan Gambar 2. Pada PU tersebut semua tumbuhan

bawah dikumpulkan dan ditimbang berdasarkan bagian-bagiannya untuk

mengetahui berat basahnya.

Gambar 2. Pembuatan petak ukur (PU) untuk pengukuran berat basah

tumbuhan bawah dan serasah

Keterangan : : Plot ukur tumbuhan bawah dan serasah berukuran 1 m x 1 m

Data serasah dikumpulkan dalam plot ukur berukuran 1 x 1 m pada petak

ukur yang sama yang telah ditentukan untuk pengukuran tumbuhan bawah,

seperti yang ditunjukan pada Gambar 2. Data serasah meliputi semua tumbuhan

mati, bagian-bagian tumbuhan yang tidak terdekomposisi atau sisa-sisa

pemanenan, serta semua daun dan cabang yang tidak terbakar. Dalam petak

ukur tersebut serasah dikumpulkan menurut bagian-bagian serasah (cabang

busuk, ranting busuk dan batang busuk) dan ditimbang berat basahnya.

Untuk keperluan penentuan kadar air dan kerapatan kayu, dilakukan

pengambilan contoh uji kayu. Pada bagian batang, contoh uji dikumpulkan

dengan cara mengambil potongan kayu berbentuk piringan dari bagian pangkal,

tengah dan ujung batang dari setiap pohon. Untuk cabang, daun dan pucuk,

1 m

10 m

(19)

contoh uji dikumpulkan masing-masing seberat 300 gram. Pengambilan contoh

uji dilakukan sebanyak 3 (tiga) ulangan dari setiap bagian pohon pada setiap

kelas umur (KU). Sedangkan untuk bagian-bagian tumbuhan bawah dan

serasah, diambil masing-masing contoh uji seberat 300 gram sebanyak 3 (tiga)

ulangan pada setiap KU.

4.3.2. Pengolahan Data

4.3.2.1. Karakteristik Fisik Pohon Contoh

1. Kadar air pohon contoh

Pada contoh uji kayu (batang) yang masih berbentuk piringan dibuat

contoh uji berbentuk kubus dengan ukuran 2 x 2 x 2 cm. Contoh uji tersebut

dibuat sebanyak 3 ulangan pada setiap bagian pangkal, tengah dan ujung

batang. Selanjutnya contoh uji tersebut ditimbang untuk mengetahui berat basah

rata-ratanya. Kemudian semua contoh uji kayu (batang) dioven dengan suhu

1030C ± 20C hingga mencapai berat konstan. Selanjutnya contoh uji daun,

tumbuhan bawah dan serasah sebanyak ± 100 gram dengan 3 ulangan dioven

dengan suhu ± 80 0C hingga mencapai berat kostan (berat kering).

Selanjutnya setelah berat kering contoh uji diperoleh, kemudian dilakukan

perhitungan kadar air untuk mendapatkan data berat kering tiap-tiap bagian

pohon tersebut dengan rumus sebagai berikut:

% 100 x BKT

BKT BB

KA

% = − ...(Haygreen dan Bowyer, 1996)

Keterangan :

%KA = persentase kadar air

(20)

2. Kerapatan batang pohon contoh

Khusus untuk bagian batang, selain kadar air, kerapatan contoh uji kayu

juga perlu diketahui untuk perhitungan biomassa bagian batang melalui

pendekatan kerapatan kayu.

Contoh uji batang yang dibuat untuk pengukuran kadar air dikering

udarakan terlebih dahulu, setelah diketahui berat basahnya. Kering udara

bertujuan untuk mengukur kerapatan kayu. Perhitungan kerapatan kayu

dilakukan dengan rumus sebagai berikut :

v

m

=

ρ

... (Haygreen dan Bowyer, 1996)

Keterangan :

ρ = kerapatan contoh uji kayu (kg/m3) m = massa kering tanur contoh uji kayu (kg) v = volume kering udara contoh uji kayu (m3)

4.3.2.2. Biomassa Pohon Contoh

1. Perhitungan biomassa bagian-bagian pohon berdasarkan data kadar air

Kadar air tiap-tiap bagian pohon yang telah diketahui digunakan untuk

menghitung biomassa bagian-bagian pohon. Penentuan biomassa dilakukan

dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

   

  + =

100 KA % 1

BB

BKT ...(Haygreen dan Bowyer, 1996)

Keterangan :

BKT = berat kering tanur bagian pohon E. grandis (g) %KA = persentase kadar air

(21)

2. Perhitungan biomassa batang berdasarkan data kerapatan kayu

Penentuan perhitungan biomassa untuk bagian batang dengan

menggunakan pendekatan kerapatan kayu dilakukan dengan persamaan

sebagai berikut :

W = 0.049 ρ D2 H ... (Brown et al., 1995 dalam Hairiah et al., 2001)

Atau dengan menggunakan persamaan :

W = 0.11 ρ D2+c ... (Ketterings et al., 2001 dalam Hairiah et al., 2001)

Keterangan :

W = biomassa pohon (kg/pohon) D = diameter (dbh 1,3 m) H = tinggi pohon (m)

ρ = kerapatan kayu (g cm-3)

Persamaan dalam pendugaan biomassa berdasarkan kerapatan batang

dilakukan di wilayah hutan dengan curah hujan 1500 – 4000 mm/tahun

(Brown et al., 1995 dan Kettering et al., 2001 dalam Hairiah et al., 2001).

4.3.2.3. Biomassa Tumbuhan Bawah dan Serasah

Setelah contoh uji tumbuhan bawah dan serasah dioven, dilakukan

perhitungan berat kering dengan rumus sebagai berikut (Hairiah et al., 2001).

)

(

)

(

)

(

ker

)

(

)

/

(

ker

2 ₂

m

contoh

Area

x

g

uji

contoh

basah

Berat

g

uji

contoh

ing

Berat

x

kg

total

basah

Berat

m

kg

total

ing

Berat

=

4.3.3. Analisis Data

4.3.3.1. Uji Keterhandalan Model Biomassa

Model pendugaan biomassa yang ingin diuji kehandalannya adalah model

penduga biomassa di atas permukaan tanah yang telah disusun oleh Basuki

(2007) untuk tegakan jenis E. grandis pada IUPHHK PT. Toba Pulp Lestari, Tbk.

(22)

Uji keterhandalan model dilakukan dengan menghitung besarnya persen

simpangan agregatif (AgD) dan persen simpangan rata-rata (AvD) yakni rata-rata

persen biomassa taksiran dengan biomassa sebenarnya. Besarnya nilai-nilai

tersebut dirumuskan sebagai berikut:

% 100

x Bt

Bt Ba

AgD

∑

∑ ∑

−

= ... (Prodan, 1965 dalam Aswandi et al., 2005)

% 100

x N

Bt Bt Ba

AvD

∑

−

= ... (Prodan, 1965 dalam Aswandi et al., 2005)

Keterangan :

Va = biomassa pohon aktual

Vt = biomassa pohon taksiran

N = jumlah pohon contoh

Kriteria keterhandalan model mengacu pada kriteria yang ditetapkan oleh

Bruce dan Schumacher (1950) serta Spurr (1952) dalam Aswandi et al. (2005),

yakni model dikatakan handal harus memiliki nilai persen simpangan agregatif

(AgD) tidak lebih besar dari 1% (<1%) dan nilai persen simpangan rata-rata

(AvD) tidak lebih kecil dari -1% (>-1%) serta tidak lebih besar 10% (<10%).

Sebagai kriteria pertimbangan model terbaik, syarat kenormalan

penyebaran sisaan dan keaditifan model juga harus terpenuhi. Model dapat

digunakan dengan baik apabila sisaan menyebar membentuk garis linier dan uji

keaditifan terpenuhi jika tampilan plot sisaan dan Y dugaannya tidak membentuk

pola. Hal ini seturut dengan pernyataan dari Simon (2007), yang mengatakan

bahwa indikasi ada tidaknya dua macam variabel individu populasi yang

mempunyai saling-hubungan bila angka-angka variabel tersebut dilukiskan dalam

(23)

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. Karakteristik Tegakan

Eucalyptus grandis

Sebaran diameter dan tinggi tegakan E. grandis di setiap umur dapat

dilihat pada Tabel 8. Sebaran diameter batang dan tinggi tegakan E. grandis

mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya umur tanaman. Diameter

batang pada umur 1 tahun adalah 5,65 cm, dan pada umur 6 tahun adalah 13,57

cm. Tinggi total tegakan E. grandis pada umur 1 tahun adalah 4,57 m, dan pada

umur 6 tahun ádalah 18,58 m.

Tabel 8. Karakteristik tegakan HTI jenis E. grandis di sektor Aek Nauli

Umur (tahun)

Karakteristik tegakan Kerapatan

(pohon/ha)

Diameter (cm)

Tinggi Total (m)

1 1830 5,65 ± 1.66 4,67 ± 1,34

2 1590 10,61 ± 2.25 11,35 ± 2,26

3 1380 14,18 ± 2.89 13,82 ± 2,21

4 890 10,00 ± 4.24 14,89 ± 2,67

5 1500 11,14 ± 3.67 14,85 ± 3,35

6 1480 13,57 ± 4.20 18,58 ± 2,01

Sebaran diameter batang mengalami peningkatan dengan bertambahnya

umur tegakan. Hal ini dikarenakan tanaman/pohon mengalami pertumbuhan, di

mana selama pohon tumbuh, pohon menambahkan kayu yang baru, sehingga

memperbesar diameter batang pokok dan cabang, bahkan kulit juga

ditambahkan dalam proses pertumbuhan tersebut untuk menggantikan kulit yang

pecah dan mengelupas ketika batang tumbuh bertambah besar

(Haygreen dan Bowyer, 1996).

Rata-rata diameter terkecil pada saat tegakan berumur satu tahun, yaitu

5,65 cm dan yang terbesar pada saat tegakan berumur tiga tahun, yaitu sebesar

14,18 cm. Hal ini diduga disebabkan karena kualitas tapak pada tegakan umur 3

(24)

merupakan areal bekas lahan penduduk yang masih banyak memiliki nilai unsur

hara yang cukup tinggi sehingga mempengaruhi kualitas tapak dalam

meningkatkan hara untuk pertumbuhan tanaman, serta pemeliharaan tegakan

yang dilakukan perusahaan juga lebih intensif, sehingga mendukung peningkatan

pertumbuhan tegakan.

Peningkatan sebaran diameter batang juga diikuti dengan peningkatan

sebaran tinggi pohon. Haygreen dan Bowyer (1996) menyatakan hal ini terjadi

karena pembelahan/produksi sel meristem ujung dapat memperpanjang batang

pokok yang diikuti memanjangnya sel yang menambah tinggi pohon. Tegakan

berumur 1 tahun memiliki rata-rata tinggi sebesar 4,67 meter dan rata-rata tinggi

terbesar pada saat tanaman berumur 6 tahun, yaitu sebesar 18,58 meter.

Nilai sebaran kerapatan pohon juga memperlihatkan nilai yang bervariasi.

Hal ini menurut Haygreen dan Bowyer (1996) dipengaruhi oleh sejumlah faktor

seperti kondisi tempat tumbuh dan praktek-praktek silvikultur yang dilaksanakan.

Tabel 8 di atas menunjukkan bahwa umur 1 tahun dari hasil inventarisasi

diperoleh kerapatan sebesar 1830 individu/ha. Areal pada umur 1 tahun

merupakan areal yang memiliki kerapatan tertinggi. Ini diduga karena areal umur

1 tahun umumnya merupakan lahan bekas tegakan hutan tanaman yang tidak

banyak meninggalkan sisa tebangan, sehingga penanaman kembali lahan dapat

diatur jarak dan kerapatannya.

Areal pada umur 4 tahun merupakan areal yang memiliki kerapatan

terendah, yaitu sebesar 890 individu/ha. Areal umur 4 umumnya merupakan

bekas hutan alam yang ditebang habis dan diganti dengan tanaman E. grandis,

yang kegiatan penebangan tersebut banyak meninggalkan sisa hasil

penebangan yang tertumpuk memanjang. Hal ini mengakibatkan jarak tanam di

antara tumpukan limbah menjadi lebar sehingga mempengaruhi jumlah individu

(25)

tahun, ini diduga juga karena kurangnya perawatan tanaman yang

mengakibatkan banyak tanaman yang mati dan tumbuh tidak normal.

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

(26)

5.2. Karakteristik Fisik Pohon Contoh

5.2.1. Kadar Air Pohon Contoh

Hasil analisis laboratorium menunjukkan bahwa terdapat variasi kadar air,

baik berdasarkan umur tegakan, maupun berdasarkan bagian anatomi pohon,

seperti pada Tabel 9. Sebaran kadar air setiap bagian pohon contoh E. grandis

yang mengandung nilai kadar air terendah adalah batang, di mana nilai kadar air

batang pada umur 1 tahun adalah 153,32% dan umur 6 tahun adalah 137,16%.

Sebaran kadar air tertinggi adalah pucuk, di mana umur 1 tahun sebesar

175,58% dan umur 6 tahun sebesar 233,76%.

Tabel 9. Kadar air rata-rata pada setiap bagian anatomi pohon contoh E. grandis

Kadar Air (%) Kerapatan Batang

(gr/cm3)

Batang Cabang Daun Pucuk

1 153,32 174,99 164,11 175,58 0,28

2 159,31 181,87 155,45 198,23 0,29

3 144,08 134,38 132,19 201,72 0,29

4 126,01 149,17 165,75 235,31 0,29

5 128,02 147,51 167,76 216,09 0,30

6 137,16 98,99 146,49 233,76 0,32

Secara umum pada semua umur pohon contoh, pucuk daun merupakan

bagian pohon yang paling tinggi kadar airnya yakni dengan nilai rata-rata yang

berkisar antara 175-235%. Bagian pohon yang mengandung kadar air terendah

pada umumnya adalah pada bagian batang (Gambar 4). Nilai kadar air

masing-masing pohon contoh secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 1.

Nilai kadar air dapat mencapai lebih dari 100%. Hal ini terjadi karena

penyebut adalah berat kering tanur bukan berat total, sehingga dalam

menghitung kandungan air, banyaknya air dinyatakan sebagai suatu persen

berat kayu kering. Selanjutnya Haygreen dan Bowyer (1996) mengatakan dalam

(27)

berat air dalam kayu segar umumnya sama atau lebih besar daripada berat

bahan kayu kering.

Kadar air pohon contoh cenderung menurun seiring bertambahnya umur

tanaman ditunjukkan pada Gambar 4. Haygreen dan Bowyer (1996) menyatakan

salah satu sumber variasi perbedaan kadar air dikarenakan adanya perubahan

kayu gubal ke kayu teras di dalam batang seiring bertambahnya umur, di mana

kadar air kayu gubal cenderung lebih tinggi daripada kayu teras.

Gambar 4. Kadar air rata-rata pada setiap bagian anatomi pohon contoh

Eucalyptus grandis

5.2.2. Kerapatan Batang Pohon Contoh

Dalam penelitian ini kerapatan kayu ditentukan hanya pada bagian

batang. Hasil analisis menunjukkan adanya variasi kerapatan rata-rata pohon

contoh berdasarkan umur tegakan. Kerapatan batang pada umur 6 tahun adalah

yang tertinggi, yakni dengan nilai rata-rata 0,32 gram/cm3, sedangkan batang

yang memiliki nilai kerapatan terendah terdapat pada umur 1 tahun sebagaimana

(28)

0.28

0.29 0.29 0.29

0.30

0.32

0.26 0.27 0.28 0.29 0.30 0.31 0.32 0.33

1 2 3 4 5 6

Kelas Umur (tahun)

K

er

ap

at

an

B

at

an

g (

g/

cm

3)

Gambar 5. Nilai kerapatan batang pohon contoh Eucalyptus grandis

Menurut Haygreen dan Bowyer (1996) variasi kerapatan dipengaruhi

sejumlah faktor meliputi letak kayu dalam batang, umur tanaman, kondisi tempat

tumbuh dan sumber-sumber genetik. Lebih lanjut Haygreen dan Bowyer (1996)

menyatakan seiring bertambahnya umur maka kayu gubal akan berubah menjadi

kayu teras yang mempunyai konsentrasi tinggi akan bahan-bahan ekstraktif

(meliputi : terpen, resin, polifenol, senyawa anorganik), karenanya kerapatan

kayu teras sering lebih tinggi sedikit daripada kayu gubal.

5.3. Biomassa Pohon Contoh

Nilai biomassa rata-rata setiap bagian pohon contoh disajikan pada

Gambar 6. Gambar 6 menunjukkan adanya kecenderungan nilai biomassa yang

berbeda antara bagian-bagian pohon dengan biomassa batang meningkat

sejalan dengan bertambahnya umur. Dengan bertambahnya umur, secara umum

batang mengalami pertambahan diameter dan tinggi, yang menyebabkan

biomassa batang bertambah. Untuk perhitungan biomassa secara lengkap dapat

(29)

Batang

2.

90

12.

30

30.

12

41.

01

47.

14

106.

85

2.

38

16.

36

32.

36

39.

68

91.

61

50.

35

0 20 40 60 80 100 120

1 2 3 4 5 6

Umur (tahun)

Bi

om

as

sa R

at

a-rat

a

Pohon C

ont

oh (

ton/

ha)

Pengukuran Model Daun

0.

79

2.

04

2.

55

1.

12

1.

65

1.

99

2.

42

1.

63

1.

49

1.

21

2.

19

2.

04

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

1 2 3 4 5 6

Umur (tahun)

Bi

om

as

sa R

at

a-rat

a

Pohon C

ont

oh (

ton/

ha)

Pengukuran Model Cabang 0. 95 1. 21 2. 12 1.

49 _1.74 2.29

0.

83

2.

56 3.

70 _3.99 5.

10 7. 11 0 2 4 6 8

1 2 3 4 5 6

Umur (tahun) B iom as s a R at a-rat a P ohon C ont oh ( ton/ ha) Pengukuran Model Pucuk 0. 11 0. 09 0. 08 0. 05 0. 08 0. 15 0.

07 _0.08 0.09 0.

1 0. 1 0. 14 0 0.05 0.1 0.15 0.2

1 2 3 4 5 6

Umur (tahun) B iom as s a R at a-rat a P ohon C ont oh ( ton/ ha) Pengukuran Model

(30)

TBAT

4.

75

15.

63

34.

98

43.

67

50.

63

111.

29

5.

34

22.

29

37.

32

41.

53

58.

1

92.

31

0 20 40 60 80 100 120

1 2 3 4 5 6

Kelas Umur (tahun)

Bi

om

as

sa R

at

a-rat

a P

ohon

C

ont

oh (

ton/

ha)

Pengukuran Model

Biomassa daun cenderung tidak mengalami pertambahan dengan

meningkatnya umur tanaman (Gambar 6). Hal ini terkait dengan sifat E. grandis

yang mengalami self-pruning, dengan menggugurkan cabang-cabangnya yang

dimulai ketika tanaman berumur muda. Selain menggugurkan cabang dan

ranting, E. grandis juga mengalami gugur daun. Pola biomassa daun yang tetap

dan tidak meningkat seiring bertambahnya umur tanaman menunjukkan bahwa

terjadi pengguguran daun dengan jumlah yang cukup besar pada pohon E.

[image:30.595.124.508.311.503.2]

grandis. Nilai total biomassa di atas permukaan tanah (TBAT) dapat dilihat pada

grafik Gambar 7.

Gambar 7. Grafik nilai total biomassa di atas permukaan tanah pohon-pohon contoh

Biomassa terendah terdapat pada umur 1 tahun dan tertinggi pada umur

6 tahun, yaitu 4,75 ton/ha pada umur 1 tahun dan 111,29 ton/ha saat tegakan

berumur 6 tahun. Hal ini diduga disebabkan pada faktor ketinggian tapak dari

permukaan laut, tipe dan kesuburan tanah dapat mempengaruhi biomassa

tegakan.

Fehse et al., (2002) dalam Onrizal (2004) telah mengkaji hubungan

biomassa hutan di dunia dengan ketinggian tapak, dan menemukan bahwa total

(31)

dengan meningkatnya ketinggian tapak. Selanjutnya, DeWait (2004) dalam

Onrizal (2004) mengemukakan kajiannya tentang hubungan antara biomassa

hutan dengan tipe kesuburan tanah dan menemukan hasil bahwa biomassa

hutan akan meningkat dengan semakin bertambahnya tingkat kesuburan tanah.

5.4. Biomassa Tumbuhan Bawah dan Serasah

5.4.1. Biomassa Tumbuhan Bawah

Tabel 10 menunjukkan bahwa biomassa tumbuhan bahwa pada tegakan

E. grandis terlihat rendah pada umur 2 tahun dan 3 tahun, serta pada umur 1

tahun tidak terdapat tumbuhan bawah yang tumbuh ketika pengamatan

dilakukan. Keadaan ini dipengaruhi oleh tajuk pohon yang mulai tertutup dan

adanya kegiatan pemeliharaan tanaman yang teratur yang dilakukan oleh

perusahaan, seperti pemangkasan dan penyemprotan tumbuhan bawah.

Tabel 10. Biomassa tumbuhan bawah tegakan E. grandis menurut umur tegakan

Biomassa (ton/ha) Total

(ton/ha) Tumbuhan berkayu Tumbuhan non-kayu

1 - - -

2 - 0,12 0,12

3 - 0,14 0,14

4 - 1,24 1,24

5 0,10 0,54 0,64

6 - 0,13 0,13

5.4.2. Nekromassa Serasah

Nekromassa serasah di hutan E. grandis menurut umur tegakan dapat

dilihat pada Tabel 11. Nekromassa serasah batang busuk tegakan E. grandis

yang tertinggi pada umur 2 tahun, yaitu sebesar 1,04 ton/ha dan terendah umur 5

tahun, yaitu sebesar 0,19 ton/ha. Nekromassa serasah cabang busuk tegakan

E. grandis yang tertinggi pada umur 6 tahun, yaitu sebesar 1,80 ton/ha dan

[image:31.595.118.506.438.547.2]

(32)

tegakan E. grandis yang tertinggi pada umur 6 tahun, yaitu sebesar 2,63 ton/ha

[image:32.595.117.506.133.252.2]

dan terendah umur 1 tahun, yaitu sebesar 0,74 ton/ha.

Tabel 11. Nekromassa serasah di hutan E. grandis menurut umur tegakan Umur

(tahun)

Nekromassa Serasah (ton/ha) Total (ton/ha) Batang busuk Cabang busuk Daun

1 - 1,48 0,74 2,22

2 1,04 0,97 0,84 2,85

3 0,71 0,99 1,41 3,11

4 - 1,31 0,82 2,13

5 0,19 1,04 2,25 3,48

6 - 1,80 2,63 4,43

Tabel 11 menunjukkan bahwa biomassa serasah lebih banyak dihasilkan

dari cabang dan daun busuk dari pada batang busuk. Hal ini diduga karena sifat

pohon E. grandis yang mengalami self-pruning, dengan menggugurkan

cabang-cabangnya ketika tanaman masih berumur muda. Selain menggugurkan cabang

dan ranting, E. grandis juga mengalami gugur daun, yang menyebabkan semakin

tua umur tanaman tersebut maka semakin banyak jumlah biomassa serasah

yang dihasilkannya terutama pada cabang dan daun busuk.

5.5. Biomassa Bagian Atas Permukaan Tanah Tegakan

E. grandis

Biomassa bagian atas permukaan tanah total hutan E. grandis (total

aboveground biomass) adalah penjumlahan dari tegakan E. grandis, biomassa

tumbuhan bawah dan biomassa serasah. Tabel 12 menampilkan hasil

perhitungan biomassa bagian atas permukaan tanah total menurut umur.

Tabel 12. Biomassa bagian atas permukaan tanah total hutan tanaman E. grandis

Rata-rata Biomassa (ton/ha) Total (ton/ha) Tegakan Tumbuhan bawah Serasah

1 4,75 - 2,22 6,97

2 15.63 0,12 2,85 18,01

3 34,98 0,14 3,11 38,23

4 43,67 1,24 2,13 47,04

5 50,63 0,64 3,48 54,75

[image:32.595.115.506.610.733.2]

(33)

Tabel 12 di atas menunjukkan bahwa biomassa bagian atas permukaan

tanah total hutan tanaman E. grandis mengalami peningkatan dengan

bertambahnya umur tegakan. Biomassa terendah terdapat pada umur 1 tahun

dan tertinggi pada umur 6 tahun, yaitu 6,97 ton/ha pada umur 1 tahun dan 115,85

ton/ha saat tegakan berumur 6 tahun. Hal ini diduga disebabkan pada faktor

ketinggian tapak dari permukaan laut, tipe dan kesuburan tanah dapat

mempengaruhi biomassa tegakan.

Fehse et al., (2002) dalam Onrizal (2004) telah mengkaji hubungan

biomassa hutan di dunia dengan ketinggian tapak, dan menemukan bahwa total

biomassa bagian pohon di atas tanah dari tegakan hutan menurun seiring

dengan meningkatnya ketinggian tapak. Selanjutnya, DeWait (2004) dalam

Onrizal (2004) mengemukakan kajiannya tentang hubungan antara biomassa

hutan dengan tipe kesuburan tanah dan menemukan hasil bahwa biomassa

hutan akan meningkat dengan semakin bertambahnya tingkat kesuburan tanah.

5.6. Uji Validasi Model

Uji validasi model dilakukan untuk mengukur kemampuan model dalam

menduga sekelompok data baru yang memiliki keadaan yang relatif sama

dengan keadaan data yang dipakai untuk pembentukan modelnya.

Uji validasi model merupakan uji terakhir yang dilakukan dalam pemilihan

model terbaik atas setiap persamaan alometrik biomassa yang dibangun

berdasarkan hubungan antara biomassa dengan dimensi pohon seperti diameter,

(34)

5.6.1. Persamaan Alometrik Biomassa Batang

Beberapa model alometrik penduga biomassa batang diujicobakan untuk

dapat memperoleh satu model penduga biomassa batang terbaik. Hasil uji model

[image:34.595.85.540.194.294.2]

alometrik penduga biomassa batang dapat dilihat pada Tabel 13.

Tabel 13. Pengujian persamaan alometrik biomassa batang E. grandis

No. Persamaan s R

2

(%)

R2 adj

(%) Fhitung

Kriteria Performansi

∑ AqD _(%) AvD _(%)

s R

2

adj (%)

1. B = 0,072D2,493 0,103 97,5 97,4 633,91 3 6 9 17,17 5,33

2. B = 19,580 – 6,201D + 0,618D2 12,609 98 97,7 368,15 6 5 11 15,77 6,58

3. B = 0,063D1,294 H1,241 0,066 99 98 778,82 1 3 4 -10,39 20,91

4. B = 5,062 + 0,016D2_H _6,150 _99,5 _99,5 _3141,53 ₄ ₁ ₅ _-1,41 _15,91

5. B = 0,093D2,230_Hbc0,226 _0,074 _98,3 ₉₈ _401,03 ₂ ₄ ₆ _3,31 _0,44

6. B = 10,944 + 0,023D2 Hbc 10,315 98,6 98,5 1067,08 5 2 7 -16,42 26,55

Pemilihan persamaan alometrik biomassa batang E. grandis terbaik,

didasarkan atas nilai s terkecil dan R2a terbesar. Berdasarkan kriteria statistik,

diamati bahwa persamaan B = 0,063D1,294 H1,241 mempunyai performansi yang

paling baik. Persamaan tersebut mempunyai nilai s terkecil, yaitu sebesar 0,066

dan nilai R2adjusted 98,0%. Persamaan ini mempunyai nilai simpangan agregatif

(AgD) sebesar -10,39% dan nilai simpangan rata-rata (AvD) sebesar 20,91%.

Menurut Bruce dan Schumacher (1950) serta Spurr (1952) dalam Aswandi et al.

(2005), bahwa suatu model dikatakan handal harus memiliki nilai AgD tidak lebih

besar dari 1% dan nilai AvD tidak lebih kecil dari -1% serta tidak besar dari 10%.

Dan persamaan ini tidak memenuhi syarat suatu model dikatakan handal.

Persamaan B = 0,063D1,294 H1,241 adalah persamaan yang menggunakan dua

peubah bebas, yaitu diameter dan tinggi. Berdasarkan kriteria statistik,

persamaan B = 0,063D1,294 H1,241 mempunyai performasi yang paling baik.

Selain pertimbangan nilai statistik, menurut Onrizal (2004) dalam

pemilihan model persamaan terbaik harus juga mempertimbangkan faktor

kepraktisan, keefisienan dan kemudahan dalam pengumpulan data-data peubah

bebas dalam persamaan. Bahkan jika dilihat dari nilai simpangan agregatif (AgD)

(35)

kehandalan yang baik. Bila didasarkan atas persyaratan model dikatakan handal

menurut Bruce dan Schumacher (1950) serta Spurr (1952), maka dapat dilihat

bahwa persamaan B = 0,093D2,230 Hbc0,226 dapat mewakili semua persamaan

allometrik biomassa batang yang ada pada Tabel 13. Persamaan ini mempunyai

nilai simpangan agregatif (AgD) sebesar 3.31% dan nilai simpangan rata-rata

(AvD) sebesar 0.44%, yang menunjukkan tingkat ketelitian model cukup baik.

Berdasarkan kriteria statistik, persamaan B = 0.093D2.230 Hbc0.226 juga

mempunyai performasi yang baik. Persamaan tersebut mempunyai nilai s

sebesar 0,074 dan nilai R2adjusted 98,0%.

Didasarkan pada kemudahan dalam pengumpulan data-data peubah

bebas dalam persamaan B = 0,093D2,230 Hbc0,226 di lapangan tidaklah terlalu sulit.

Sebagai kriteria pertimbangan model terbaik, syarat kenormalan penyebaran

sisaan dan keaditifan model harus terpenuhi. Menurut Simon (2007), model

dapat juga digunakan dengan baik apabila sisaan menyebar membentuk garis

linier dan uji keaditifan terpenuhi jika tampilan plot sisaan dan Y dugaannya tidak

membentuk pola.

Tampilan plot uji keaditifan dapat dilihat pada Gambar 8, sedangkan

tampilan plot uji kenormalan dapat dilihat pada Gambar 9. Tampilan plot uji

keaditifan dari persamaan B = 0,093D2,230 Hbc0,226 menyebar dan tidak

membentuk pola (Gambar 8.E), sedangkan uji kenormalan mengikuti garis linier

(Gambar 9.E). Jadi syarat keaditifan dan syarat kenormalan dari persamaan ini

(36)

Fit t ed Value R e s id u a l 100 80 60 40 20 0 -20 50 40 30 20 10 0 -10 -20

Residuals Versus the Fitted Values

(response is Bbtg)

Fit t ed Value

R e s id u a l 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15

Residuals Versus the Fitted Values

(response is Log Bbtg)

A B

Fit t ed Value

R e s id u a l 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0.15 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10

Residuals Versus the Fitted Values (response is Log Bbtg)

Fit t ed Value

R e s id u a l 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30

Residuals Versus the Fitted Values (response is Bbtg)

C D

Fit t ed Value

R e s id u a l 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15

(response is Log Bbtg)

Fit t ed Value

R e s id u a l 120 100 80 60 40 20 0 40 30 20 10 0 -10 -20

(response is Bbtg)

E F

(37)

Residual P e r c e n t 50 25 0 -25 -50 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1

Normal Probability Plot of the Residuals (response is Bbtg)

Residual P e r c e n t 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1

Normal Probability Plot of the Residuals (response is Log Bbtg)

A B

Residual P e r c e n t 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1

C D

Residual P e r c e n t 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1

E F

(38)

5.6.2. Persamaan Alometrik Biomassa Cabang

Beberapa model alometrik penduga biomassa cabang diujicobakan untuk

dapat memperoleh satu model penduga biomassa cabang terbaik. Hasil uji

[image:38.595.105.522.196.294.2]

model penduga biomassa cabang dapat dilihat pada Tabel 14.

Tabel 14. Pengujian persamaan alometrik biomassa cabang E. grandis

No. Persamaan s R

2

(%) R2 adj (%)

Fhitung

∑ AqD _(%) AvD _(%)

s R

2

adj (%)

1. B = 0,079D1,604 0,219 78,4 77,1 58,2 3 5 8 -58,05 48,41

2. B = 2,321 - 0,307D + 0,038D2 2,669 82,8 80,5 36,14 4 3 7 -59,77 55,85

3. B = 0,100 D3,367H-1,824 0,19 84,8 82,7 41,73 2 2 4 -42,54 18,48

4. B = 2,128 + 0,001D2_H _2,723 _80,9 _79,7 _67,89 ₅ ₄ ₉ _-62,47 _60,70

5. B = 0,015D2,721_H

bc-0,635 0,149 85,6 83,5 41,62 1 1 2 -45,80 38,95

6. B = 2,803 + 0,001D2Hbc 3,228 73,4 71,6 41,35 6 6 12 -62,98 61,96

Berdasarkan kriteria statistik, nilai s terkecil dan R2a terbesar persamaan

B = 0,015D2,721Hbc-0,635 mempunyai performansi yang paling baik, di mana

persamaan tersebut mempunyai nilai s terkecil yaitu sebesar 0,149 dan nilai

R2adjusted terbesar, yaitu sebesar 83,5%. Persamaan ini memiliki nilai

simpangan agregatif (AgD) sebesar -45,80% dan nilai simpangan rata-rata (AvD)

sebesar 38,95%.

Jika memperhatikan kriteria Bruce dan Schumacher (1950) serta Spurr

(1952) dalam Aswandi et al. (2005), bahwa suatu model dikatakan handal harus

memiliki nilai simpangan agregatif tidak lebih besar dari 1% dan nilai simpangan

rata-rata tidak lebih kecil dari -1% serta tidak besar dari 10%, maka persamaan

B = 0,015D2,721Hbc-0,635 tidaklah memenuhi syarat. Namun jika diamati setiap

persamaan yang terdapat pada Tabel 14 di atas, setiap persamaan tidak ada

yang memiliki nilai AgD yang tidak lebih besar dari 1% dan nilai AvD yang tidak

lebih kecil dari -1% serta tidak besar dari 10%.

Pada persamaan B = 0,100 D3,367H-1,824 jika diamati memiliki nilai AvD

yang lebih kecil dari semua persamaan, yaitu sebesar 18,48%, namun nilai AvD

(39)

handal yang harus memiliki nilai AgD tidak lebih besar dari 1% dan nilai AvD

tidak lebih kecil dari -1% serta tidak lebih besar dari 10%, maka persamaan ini

juga tidak terpenuhi.

Bila didasarkan pada alasan kepraktisan, keefisienan dan kemudahan

pengumpulan data-data peubah bebas model, maka persamaan allometrik

biomassa cabang yang terpilih adalah B = 0,079D1,604, yang menggunakan satu

peubah bebas. Persamaan ini memiliki nilai R2adjusted sebesar 77,1% sehingga

persamaan ini masih cukup baik dalam pendugaan biomassa cabang E. grandis,

karena angka tersebut menunjukkan bahwa 77,1% dari keragaman biomassa

cabang yang dapat dijelaskan oleh peubah bebas diameter. Hal ini tentu akan

lebih memudahkan dalam kepraktisan dan keefisienan pengerjaan di lapangan

untuk pengumpulan data-data peubah bebasnya.

Sebagai kriteria pertimbangan model terbaik, syarat kenormalan

penyebaran sisaan dan keaditifan model harus terpenuhi. Model dapat

digunakan dengan baik apabila sisaan menyebar membentuk garis linier dan uji

keaditifan terpenuhi jika tampilan plot sisaan dan Y dugaannya tidak membentuk

pola. Gambar 10 menunjukkan tampilan plot dari setiap persamaan menyebar

acak, termasuk persamaan B = 0,079D1,604 (Gambar 10.A). Hal ini menunjukkan

bahwa syarat keaditifan model terpenuhi, di mana plot menyebar. Sedangkan

tampilan plot yang menunjukkan terpenuhinya syarat kenormalan dari setiap

persamaan ditunjukkan pada Gambar 11, karena setiap persamaan membentuk

(40)

Fit t ed Value R e s id u a l 2.00 1.75 1.50 1.25 1.00 0.75 0.50 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0

Residuals Versus the Fitted Values

(response is Bcbg)

Fit t ed Value

R e s id u a l 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5

(response is Log Bcbg)

A B

Fit t ed Value

R e s id u a l 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5

Fit t ed Value

R e s id u a l 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0

(response is Bcbg)

C D

Fit t ed Value

R e s id u a l 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5

Fit t ed Value

R e s id u a l 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0

(response is Bcbg)

E F

(41)

Residual P e r c e n t 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1

Normal Probability Plot of the Residuals

(response is Bcbg)

Normal Probability Plot of the Residuals

A B

Residual P e r c e n t 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1

(response is Bcbg)

C D

Residual P e r c e n t 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1

(response is Bcbg)

[image:41.595.114.511.84.559.2]

E F

(42)

5.6.3. Persamaan Alometrik Biomassa Daun

Beberapa model alometrik penduga biomassa daun diujicobakan untuk

dapat memperoleh satu model penduga biomassa daun terbaik. Hasil uji model

[image:42.595.98.527.194.295.2]

penduga biomassa daun dapat dilihat pada Tabel 15.

Tabel 15. Pengujian persamaan alometrik biomassa daun E. grandis

No. Persamaan s R

2

(%) R2 adj (%)

Fhitung

∑ AqD _(%) AvD _(%)

s R

2

adj (%)

1. B = 0,304D0,821 0,298 33,8 29,7 8,18 3 4 7 -21,25 19,54

2. B = 2,321 - 0,307D + 0,038D2 2,669 82,8 80,5 36,14 6 1 7 -58,30 52,28

3. B = 0,397D2,993H-2,247 0,269 49,7 42,9 7,4 2 2 4 19,69 32,63

4. B = 2,33 +0,00014D2_H _1,658 _17,1 _11,9 _3,31 ₄ ₅ ₉ _-35,91 _36,01

5. B = 0,098D1,764_H

bc-0,680 0,232 46,3 38,6 6,04 1 3 4 -7,56 0,39

6. B = 2,67 + 0,00013D2Hbc 1,684 8,1 1,9 1,32 5 6 11 -41,21 41,20

B = 0,098D1,764Hbc-0,680 mempunyai nilai s terkecil, yaitu sebesar 0,232 dan nilai

R2adjusted sebesar 38,6%. Persamaan ini memiliki nilai AgD tidak lebih besar

dari 1%, yaitu sebesar -7,56% dan nilai AvD tidak lebih kecil dari -1% serta tidak

lebih besar dari 10%, yaitu sebesar 0,39%, maka jika didasarkan pada kriteria

suatu model dikatakan handal, persamaan tersebut memenuhi syarat.

Dalam pemilihan persamaan terbaik perlu diperhatikan juga faktor

kepraktisan, keefisienan dan kemudahan dalam pengumpulan data-data peubah

bebas dalam persamaan. Didasarkan pada kemudahan dalam pengumpulan

data-data peubah bebas dalam persamaan B = 0,098D1,764Hbc-0,680 di lapangan

tidaklah terlalu sulit/praktis.

Gambar 12 menunjukkan tampilan plot dari setiap persamaan. Tampilan

plot uji keaditifan dari persamaan B = 0,098D1,764Hbc-0,680 menyebar dan tidak

membentuk pola (Gambar 12.E). Hal ini menunjukkan bahwa syarat keaditifan

model terpenuhi.

Selain itu, model regresi dapat dipergunakan untuk menduga dengan baik

apabila asumsi kenormalan terpenuhi. Uji visual kenormalan sisaan dari setiap

(43)

secara normal apabila antara nilai sisaan dengan probability normal-nya

membentuk pola garis linier melalui pusat sumbu. Dari Gambar 13.E dapat dilihat

bahwa pada penyebaran data yang dihasilkan persamaan B = 0,098D1,764Hbc-0,680

membentuk garis lurus, berarti syarat nilai sisaan yang menyebar secara normal

terpenuhi.

Fit t ed Value

R e s id u a l 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0

(response is Bdaun)

Fit t ed Value

R e s id u a l 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3

(response is Log Bdaun)

A B

Fit t ed Value

R e s id u a l 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3

Fit t ed Value

R e s id u a l 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0

(response is Bdaun)

C D

Fit t ed Value

R e s id u a l 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3

Fit t ed Value

R e s id u a l 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0

(response is Bdaun)

E F

Gambar 12. Tampilan plot uji keaditifan persamaan alometrik biomassa daun

(44)

Residual P e r c e n t 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1

Normal Probability Plot of the Residuals

(response is Bdaun)

Residual P e r c e n t 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1

A B

(response is Bdaun)

C D

(response is Bdaun)

E F

[image:44.595.114.512.85.564.2]

(45)

5.6.4. Persamaan Alometrik Biomassa Pucuk

Beberapa model alometrik penduga biomassa pucuk diujicobakan untuk

dapat memperoleh satu model penduga biomassa pucuk terbaik. Hasil uji model

[image:45.595.99.526.195.294.2]

alometrik penduga biomassa pucuk dapat dilihat pada Tabel 16.

Tabel 16. Pengujian persamaan alometrik biomassa pucuk E. grandis

No. Persamaan s R

2

(%) R2 adj (%)

Fhitung

∑ AqD _(%) AvD _(%)

s R

2

adj (%)

1. B = 0,006D1,138 0,221 64,2 61,9 28,64 5 1 6 1,58 30,41

2. B = 0,003 + 0,007 + 0,0002D2 0,066 58,2 52,6 10,44 1 3 4 154,7 220,45

3. B = 0,006D1,093H0,047 0,228 64,2 59,4 13,43 6 2 8 0,06 28,09

4. B = 0,0711 + 0,000013D2_H _0,068 _52,4 _49,4 _17,62 ₂ ₄ ₆

-6,12 3,42

5. B = 0,003D1,654_H

bc-0,320 0,217 54,2 47,7 8,29 4 5 9 34,59 94,69

6. B = 0,0824 + 0,000018D2Hbc 0,07 47,9 44,5 13,81 3 6 9 -15,69 13,16

B = 0,003 + 0,007 + 0,0002D2 dan B = 0,0711 + 0,000013D2H mempunyai nilai

performansi yang sama. Persamaan alometrik daun B = 0,003 + 0,007 +

0,0002D2 memiliki nilai s terkecil, yaitu sebesar 0,066 dan nilai R2adjusted ketiga

terbesar, yaitu 52,6%, sedangkan persamaan B = 0,0711 + 0,000013D2H

memiliki nilai s sebesar 0,068 dan nilai R2adjusted sebesar 49,4%.

Berdasarkan nilai statistik, persamaan B = 0,003 + 0,007 + 0,0002D2

adalah persamaan alometrik yang paling baik menduga biomassa daun E.

grandis. Namun, jika didasarkan pada kriteria suatu model dikatakan handal,

menurut Bruce dan Schumacher (1950) serta Spurr (1952), maka persamaan

B = 0,0711 + 0,000013D2H yang memenuhi syarat, di mana persamaan tersebut

memiliki nilai AgD tidak lebih besar dari 1%, yaitu sebesar -6,12% dan nilai AvD

tidak lebih kecil dari -1% serta tidak lebih besar dari 10%, yaitu sebesar 3,42%.

Pertimbangan kepraktisan dan kemudahan pengumpulan data peubah

bebas suatu persamaan tetap diperhitungkan, tetapi syarat suatu persamaan

model dikatakan handal adalah syarat utama. Maka berdasarkan pertimbangan

(46)

Tampilan uji visual kenormalan sisaan dapat dilihat pada Gambar 15 dan

tampilan uji keaditifan model disajikan pada Gambar 14. Dari tampilan Gambar

15.D dapat dilihat bahwa plot menyebar membentuk garis lurus. Hal ini

menunjukkan bahwa syarat uji kenormalan sisaan terpenuhi. Sedangkan dari

Gambar 14.D terlihat bahwa syarat uji keaditifan model terpenuhi. Hal ini

ditunjukkan dengan tampilan plot yang menyebar tidak membentuk suatu pola.

Fit t ed Value

R e s id u a l 0.105 0.100 0.095 0.090 0.085 0.080 0.125 0.100 0.075 0.050 0.025 0.000 -0.025 -0.050

(response is Bpck)

Fit t ed Value

R e s id u a l -1.03 -1.04 -1.05 -1.06 -1.07 -1.08 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3

(response is Log Bpck)

A B

Fit t ed Value

R e s id u a l -0.90 -0.95 -1.00 -1.05 -1.10 -1.15 -1.20 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2

Fit t ed Value

R e s id u a l 0.100 0.098 0.096 0.094 0.092 0.090 0.088 0.125 0.100 0.075 0.050 0.025 0.000 -0.025 -0.050

(response is Bpck)

C D

Fit t ed Value

R e s id u a l -0.8 -0.9 -1.0 -1.1 -1.2 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2

Fit t ed Value

R e s id u a l 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08 0.125 0.100 0.075 0.050 0.025 0.000 -0.025 -0.050

(response is Bpck)

[image:46.595.116.509.237.666.2]

E F

Gambar 14. Tampilan plot uji keaditifan persamaan alometrik biomassa pucuk

(47)

Normal Probability Plot of the Residuals

(response is Bpck)

Residual P e r c e n t 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1

A B