PERSAMAAN PENDUGA VOLUME POHON PINUS DAN AGATHIS DI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT
WIWID ARIF PAMBUDI
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Persamaan Penduga Volume Pohon Pinus dan Agathis di Hutan Pendidikan Gunung Walat adalah benar karya saya dengan arahan dari pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ii
ABSTRAK
WIWID ARIF PAMBUDI. Persamaan Penduga Volume Pohon Pinus dan Agathis di Hutan Pendidikan Gunung Walat. Dibimbing oleh MUHDIN.
Pengukuran atau pendugaan volume pohon dalam kegiatan inventarisasi hutan diperlukan dalam penyusunan rencana pengusahaan hutan untuk mengetahui potensi massa (volume) tegakan. Tujuan dari penelitian ini adalah mengkaji kemungkinan untuk memperoleh persamaan penduga volume pohon gabungan antara Pohon Pinus (Pinus merkusii Jungh et de Vriese) dan Pohon Agathis (Agathis loranthifolia R.A. Salisbury) di Hutan Pendidikan Gunung Walat. Penggabungan tersebut didasarkan pada kemiripan pola bentuk batang dari kedua jenis pohon tersebut. Hasil dari analisis penyusunan model menunjukkan bahwa persamaan Power Fit merupakan model persamaan terbaik dalam menduga volume gabungan pohon pinus dan agathis. Hasil uji validasi juga memperlihatkan bahwa model Power Fit tersebut secara statistik tidak menunjukkan perbedaan yang nyata dibandingkan model penduga volume untuk masing-masing jenis pohon pinus dan agathis. Selain itu, model penduga volume pohon gabungan dengan menggunakan model Power Fit ini jauh lebih ringkas dan sederhana dibandingkan kedua model lainnya tersebut.
Kata kunci: agathis, gunung walat, penduga volume pohon, pinus.
ABSTRACT
WIWID ARIF PAMBUDI. Estimating Tree Volume Equation for Pinus and Agathis in Gunung Walat Educational Forest. Supervised by MUHDIN.
Measurement or estimation of the tree volume in a forest inventory is required in the preparation of forest management plans to determine the potential mass (volume) of the standing stock. The aim of this study is to investigate the possibility to get a combined equation in estimating the volume of pinus and agathis in Gunung Walat Educational Forest. This combined equation is based on the similarity in the pattern of the stem shape of both types of trees. The results of this study show that the Power Fit equation model is the best equation model in predicting the combined volume of pinus and agathis. The result of validation test shows that Power Fit equation has no statistically significant difference compared to the volume estimator models for each type of pinus and agathis. In addition, this combined volume estimator model by using Power Fit estimation is more concise and simple than both previous models.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
PERSAMAAN PENDUGA VOLUME POHON PINUS DAN AGATHIS DI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT
WIWID ARIF PAMBUDI
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014 Hak Cipta Dilindungi Undang-undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penyusunan kritik, dan peninjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan IPB.
Judul Skripsi : Persamaan Penduga Volume Pohon Pinus dan Agathis di Hutan Pendidikan Gunung Walat
Nama : Wiwid Arif Pambudi NIM : E14070008
Disetujui oleh
Dr. Ir. Muhdin, M.Sc. F. Trop Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. Ahmad Budiaman, M.Sc. F. Trop Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan ini adalah pendugaan volume pohon, dengan judul Pendugaan Volume Pohon Pinus dan Agathis di Hutan Pendidikan Gunung Walat.
Terima kasih penulis ucapkan kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Muhdin, M.Sc.F.Trop selaku pembimbing atas segala arahan dan bimbingan dalam penyelesaian skripsi ini,
2. Ibu Dra. Sri Rahaju, M.Si selaku ketua sidang dan Ibu Dr. Ir. Noor Farikhah Haneda, M.Si selaku wakil Departemen Silvikultur dalam ujian komprehensif,
3. Keluarga tercinta Bapak Dalminudin S.P., Ibu Titi Suhartini, dan Adik- Adikku Dhoni Agung Riyadi, Diana Tri Widiyastuti, dan Catur Yoga Prasetyo sebagai sumber semangat bagi penulis dalam menjalani kehidupan. Terima kasih atas cinta kasih, semangat, dan doa yang senantiasa diberikan untuk penulis,
4. Dina Nurdinawati, S.Kpm, M.Si, atas perhatian, semangat, dan doa yang selalu diberikan untuk penulis.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
TINJAUAN PUSTAKA 3
Pinus (Pinus merkusii Jungh et de Vriese) 3
Agathis (Agathis loranthifolia R. A. Salisbury) 3
Dimensi Individu Pohon 4
Penentuan Volume Pohon 5
Persamaan Penduga Volume Pohon 5
METODE 6
Jenis dan Sumber Data 6
Alat dan Bahan 6
Penentuan Sampel Penelitian 6
Analisis Data 6
HASIL DAN PEMBAHASAN 10
Statistik Pohon Contoh Gabungan 10
Pemilihan Persamaan Terbaik 10
Perbandingan Antara Model Terbaik Gabungan dengan Model dari Hasil
Penelitian Sebelumnya 12
KESIMPULAN 15
DAFTAR PUSTAKA 16
vi
DAFTAR TABEL
Halaman 1 Analisis kergaman pengujian persamaan regresi (ANOVA) 7 2 Sebaran data pohon contoh untuk penyusunan dan validasi model 10
3 Statistik hasil penyusunan model 11
4 Peringkat persamaan penyusunan model 12
5 Perbandingan hasil uji validasi model terbaik gabungan dengan model terbaik penelitian sebelumnya dengan pemisahan set data Pinus dan
Agathis 13
6 Perbandingan hasil uji validasi model terbaik gabungan dengan model terbaik penelitian sebelumnya dengan penggabungan set data Pinus dan
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Hutan merupakan salah satu sumberdaya alam yang besar peranannya dalam berbagai aspek kehidupan baik aspek ekonomi, sosial, pembangunan dan lingkungan. Hutan dan ekosistemnya sebagai modal dasar pembangunan nasional dengan keanekaragaman flora dan fauna yang dapat memberikan manfaat bagi kehidupan manusia. Kawasan hutan alam mengalami penurunan yang cukup signifkan, hal ini seiring juga terjadinya penurunan dari segi kualitas hutan sebagai fungsinya. Menurut Reksohadiprojo (1994), pentingnya hutan bagi kehidupan sosial ekonomi suatu masyarakat kini dirasakan semakin meningkat, hal ini menuntut kesadaran untuk mengelola sumber daya hutan tidak hanya dari segi finansial saja namun diperluas menjadi pengelolaan sumber daya hutan secara utuh. Sebagai salah satu modal dasar pembagunan nasional, maka hutan tersebut harus terjaga kelestariannya agar kelak manfaat hutan tidak hanya dirasakan di masa sekarang, tetapi juga untuk generasi yang akan datang. Oleh sebab itu, sumber daya hutan ini perlu dikelola dengan baik dan tepat agar manfaat dan hasilnya dapat dirasakan secara maksimal dan tetap lestari.
Perencanaan yang tepat dan baik sangat diperlukan agar pelaksanaan pengelolaan hutan dapat berjalan lancar, sesuai yang diharapkan, yaitu berdasarkan prinsip-prinsip kelestarian, di mana hutan selalu ada, produksi selalu ada, dan kondisinya selalu baik. Zaitunah (2004) mengemukakan bahwa perencanaan merupakan tahapan penting dalam mewujudkan tujuan dari pengelolaan hutan lestari. Perencanaan yang baik menjadikan pengelolaan hutan terarah dan terkendali, baik dalam awal pengelolaan hutan maupun kegiatan monitoring dan evaluasi kegiatan.
Salah satu kegiatan yang termasuk ke dalam perencanaan hutan adalah inventarisasi hutan. Inventarisasi hutan adalah kegiatan dalam sistem pengelolaan hutan untuk mengetahui kekayaan yang terkandung di dalam suatu hutan pada saat tertentu (Simon 2007). Dengan melakukan inventarisasi hutan akan diketahui kualitas dan kuantitas pohon serta tegakan di hutan serta berbagai karakteristik tempat tumbuhnya.
Kegiatan pengelolaan hutan memerlukan informasi tentang potensi tegakan yang dapat diproduksi untuk dapat memenuhi kebutuhan kayu di pasaran. Informasi mengenai potensi tegakan hutan ini berkaitan dengan pengukuran volume kayu, baik secara langsung maupun tidak langsung. Pada dasarnya ada dua macam cara untuk menaksir volume kayu, yaitu penaksiran secara langsung dan tidak langsung. Penaksiran secara langsung dilakukan dengan mengukur parameter individu pohon di lapangan, kemudian dihitung volumenya dengan menggunakan metode grafis atau rumus. Untuk pekerjaan inventarisasi hutan, metode ini memerlukan waktu lama dan biaya menjadi mahal. Penaksiran volume secara tidak langsung dilakukan dengan menggunakan tabel volume. Cara inilah yang paling banyak dipakai dalam inventarisasi hutan.
2
menduga potensi tegakan yang praktis digunakan di lapangan dan memperkecil kesalahan yang terjadi dalam pengukuran. Alat bantu inventarisasi hutan untuk menduga potensi tegakan yang dapat digunakan dengan praktis adalah tabel volume pohon. Tabel volume tersebut bermanfaat untuk menduga volume pohon tanpa harus merebahkannya dengan tingkat ketepatan yang cukup baik.
Pada penelitian ini, pendugaan volume pohon tidak dilakukan secara langsung dengan mengukur pohon contoh di lapangan, melainkan menggunakan penelusuran data sekunder yang merupakan hasil penelitian terdahulu dari Wardasanti (2011) yang melakukan penelitian pendugaan volume pohon pinus dan Siagian (2011) yang melakukan penelitian pendugaan volume pohon agathis. Mengingat kedua pohon tersebut tergolong ke dalam divisi yang sama yakni Konifer (tanaman berdaun jarum) dan memiliki kemiripan pola bentuk batang, maka dimungkinkan dapat dilakukan penyederhanaan dalam menduga volume kedua jenis pohon tersebut, dengan menggabungkannya menjadi satu model persamaan.
Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah mengkaji kemungkinan untuk memperoleh persamaan penduga volume pohon gabungan antara Pohon Pinus (Pinus merkusii Jungh et de Vriese) dan Pohon Agathis (Agathis loranthifolia R .A. Salisbury) di Hutan Pendidikan Gunung Walat.
Manfaat Penelitian
3
TINJAUAN PUSTAKA
Pinus (Pinus merkusii Jungh et de Vriese)
Menurut Martawijaya et al. (2005), pinus dapat tumbuh pada tanah jelek dan kurang subur, pada tanah berpasir dan tanah berbatu, tetapi tidak dapat tumbuh dengan baik pada tanah becek. Jenis ini menghendaki iklim basah sampai agak kering dengan tipe curah hujan A sampai C, pada ketinggian 200-1.700 m dari permukaan laut, kadang-kadang tumbuh di bawah 200 m dan mendekati daerah pantai (Aceh Utara). Penyebaran pinus di Asia Tenggara menyebar di wilayah Burma, Thailand,Laos, Kamboja, Vietnam, Indonesia (Sumatra), dan Filipina (P. Luzon dan Mindoro). Sedangkan di Indonesia, pinus tersebar di beberapa wilayah diantaranya di Pulau Jawa, Pulau Sumatera (Aceh, Tapanuli, dan Kerinci), dan Sulawesi Selatan. Di tegakan alam Sumatera (Aceh, Tapanuli dan Kerinci), tidak satu bulanpun curah hujan kurang dari 50 mm, artinya tidak ada bulan kering. Suhu tahunan rata-rata 19-28°C (Hidayat dan Hansen 2001).
Pinus merupakan pohon besar, berbatang lurus, dan silindris. Tinggi pohon dapat mencapai 30 m dengan diameter 60-80 cm. Tegakan tua bisa mencapai tinggi 45 m dengan diameter mencapai 140 cm. Tajuk pohon muda berbentuk piramid, setelah tua lebih rata dan tersebar. Kulit pohon muda abu-abu, sesudah tua berwarna gelap, alur dalam. Terdapat 2 jarum dalam satu ikatan, dengan panjang 16-25 cm. Pohon berumah satu, bunga berkelamin tunggal. Bunga jantan berbentuk strobili, panjang 2-4 cm, terutama di bagian bawah tajuk (Hidayat dan Hansen 2001).
Menurut Martawijaya et al. (2005), kayu pinus memiliki sifat fisis di antaranya memiliki berat jenis 0,55 gram cm-3(0,40 gram cm-3 -0,75 gram cm-3) dan
termasuk kelas kuat III. Untuk kegunaan dan manfaat kayu pinus menurut Hidayat dan Hansen (2001), kayu pinus dapat dipergunakan untuk berbagai keperluan, seperti: konstruksi ringan, mebel, pulp, korek api dan sumpit. Pohon pinus sering disadap getahnya, pohon tua dapat menghasilkan 30-60 kg getah, 20-40 kg resin murni dan 7-14 kg terpentin per tahun.
Agathis (Agathis loranthifolia R. A. Salisbury )
Agathis loranthifolia R. A. Salisbury terdapat di Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, Maluku, dan Irian Jaya. Damar tumbuh di hutan primer, yang adakalanya membentuk tegakan hampir murni, biasanya di bukit-bukit pada ketinggian 100-1500 m dpl. Pertumbuhannya biasanya terpencar atau kadang-kadang mengelompok secara lokal. Jenis ini sudah banyak ditanam di Jawa Barat dan Jawa Tengah dan mempunyai pertumbuhan yang cepat. Pembiakan biasanya dilakukan dengan biji (LIPI 1980). Jenis ini juga dapat tumbuh pada dataran rendah yakni tanah berbatu seperti pasir podzolik (pada hutan kerangas), ultrabasa, tanah kapur, dan batuan endapan. Agathis
memerlukan drainase yang baik dan tumbuh pada kondisi tanah dengan pH 6,0–6,5
serta tahan terhadap tanah berat (heavy soil) dan keasaman. Pembudidayaan sekarang
baru terbatas di daerah Jawa Barat dan Jawa Tengah dengan luas yang relatif masih kecil. Mengingat bahwa nilai kayu serta kecepatan tumbuh yang tinggi, jenis ini perlu dibudidayakan lebih luas lagi (LIPI 1980).
4
besar tipis, berbentuk tidak beraturan dan biasanya luka karena resin. Kayu gubal
berwarna putih hingga kecoklatan. Daun Agathis loranthifolia berhadapan, bundar
telur, panjang 6-8 cm, lebar 2-3 cm, pangkal daun membaji, ujung runcing, tulang daun sejajar. Bunga jantan dan betina berada pada tandan yang berbeda pada pohon yang sama (berumah satu). Kerucut betina berbentuk elips hingga bundar berukuran (6-8,5) x (5,5-6,5) cm, terdiri dari sayap berukuran (30-40) x (20-25) mm, berbentuk segitiga kasar, batas bagian ujung membulat, sisinya rata, panjang 3-4 cm, diameter melintang 10 mm. Tangkai dari kelompok atau sebagian kerucut jantan memanjang hingga 4 mm,
bersifat permanen atau menyatu dengan dasarnya. Diameter melintang microsporophyl
berukuran hingga 2 mm, bagian ujung membulat. Kerucut jantan berwarna hijau sampai hijau cerah dan berubah menjadi coklat saat masak dan pelepasan serbuk sari. Serbuk sari tidak bersayap berdiameter 20,16-50,4 mikron (Sudrajat & Nurhasybi 2001).
Damar mempunyai kayu yang ringan dan lembek sehingga mudah dikerjakan. Berat jenisnya 0,4 dengan kelas kekuatan IV dan kelas keawetan III. Di iklim tropik kayu ini tidak berapa awet, tetapi dapat diawetkan dengan bahan kimia dan tahan terhadap serangan bubuk. Teras dan gubalnya berwarna kuning muda sampai kuning coklat dan bila kering berwarna coklat keemasan yang menarik dan indah. Kayu damar baik sekali untuk digunakan sebagai panil-panil dalam rumah dan perabot rumah tangga, kayu lapis, finir, rangka pintu dan jendela, bahan pembungkus, alat olahraga dan musik, korek api, potlot dan kertas (LIPI 1980).
Bagian dalam kulit kayunya mengeluarkan resin bening, disebut kopal, yang berperan penting dalam pembuatan plitur dan dahulu digunakan dalam pembuatan minyak pelapis lantai dan dapur yang dapat dibersihkan dengan dicuci (LIPI 1980).
Dimensi Individu Pohon
a. Diameter Pohon
Diameter batang adalah panjang garis antara dua buah titik pada lingkaran di sekeliling batang melalui titik pusat (sumbu) batang. Besarnya diameter bervariasi menurut ketinggian dari permukaan tanah. Oleh karena itu dikenal diameter setinggi
dada atau diameter at breast height (dbh) yaitu diameter yang diukur pada ketinggian
setinggi dada dari permukaan tanah. Di USA, diameter pohon berdiri diukur pada 4,5
feet di atas permukaan tanah, sedangkan pada negara dengan sistem metrik, diameter pohon berdiri diukur pada ketinggian 1,30 meter dari permukaan tanah. Diameter pada
titik lainnya sepanjang batang pohon sering ditunjukkan dengan: d0,5h = diameter pada
setengah tinggi total, d0,1h = diameter pada 10% total tinggi, d6 = diameter pada
ketinggian 6 m dari permukaan tanah (Husch et al. 2003).
b. Tinggi Pohon
Loetsch, et al. (1973) mendefinisikan tinggi pohon sebagai jarak atau panjang
garis terpendek antara suatu titik pada pohon dengan proyeksinya pada bidang datar. Dalam inventarisasi hutan, biasanya dikenal beberapa macam tinggi pohon, yaitu:
1. Tinggi total, yaitu jarak vertikal antara pangkal pohon dengan puncak dari pohon
tersebut.
2. Tinggi bebas cabang, yaitu tinggi pohon dari pangkal batang di permukaan tanah
sampai cabang pertama untuk jenis daun lebar atau crown point untuk jenis konifer.
3. Tinggi tunggak, yaitu tinggi pangkal pohon yang ditinggalkan pada waktu
5
Untuk jenis konifer yang digunakan untuk pulp, tinggi batang yang mempunyai
nilai jual (merchantable) diukur dari permukaan tanah hingga ketinggian pada diameter
batang 10 cm.
Pengukuran tinggi pohon dapat dilakukan secara langsung yakni dengan memanjat pohon, menggunakan tongkat ukur dan secara tidak langsung dengan
menggunakan alat ukur tinggi pohon (Hypsometer).
Penentuan Volume Pohon
Menurut Husch (1987) volume pohon adalah ukuran tiga dimensi, yang tergantung dari luas bidang dasar (lbds), tinggi atau panjang batang, dan faktor bentuk batang.
Menurut Simon (2007) secara alami, volume kayu dapat dibedakan menurut berbagai macam klasifikasi sortimen. Jenis sortimen kayu yang lazim dipakai sebagai dasar penaksiran ada lima macam, yaitu:
1. Kayu tunggak, yaitu volume kayu yang terdiri atas akar dan pangkal pohon sampai ketinggian (tunggak) tertentu.
2. Kayu batang komersial yaitu kayu di atas tunggak sampai batas tertentu yang masih laku dijual.
3. Kayu cabang komersial, yaitu bagian cabang yang bisa laku dijual.
4. Kayu batang non-komersial, yaitu bagian batang di atas kayu batang komersial. 5. Kayu ranting, yaitu cabang-cabang kecil yang belum laku dijual atau tidak
ekonomis untuk diusahakan.
Simon (2007) menyatakan bahwa persamaan volume dan tabel volume pohon semestinya disusun dengan sampel yang cukup besar dan hanya berlaku di daerah pengambilan sampel tersebut. Penyusunan persamaan volume pohon mengikuti beberapa tahap sebagai berikut:
1. Pemilihan sampel pohon yang cukup banyak jumlahnya dan representatif. 2. Pengukuran variabel bergantung maupun tak bergantung, untuk menyusun
persamaan volume.
3. Menguji berbagai persamaan yang disusun dan memilih salah satu persamaan yang dianggap paling optimal.
Beberapa persamaan regresi yang dapat digunakan dalam penyusunan tabel volume pohon ini adalah sebagai berikut (Simon 2007):
6
METODE
Jenis dan Sumber Data
Data yang digunakan berupa data diameter setinggi dada (Dbh) dan volume aktual (V) dari tegakan pohon pinus (Pinus merkusii Jungh et de Vriese ) yang selanjutnya disebut pinus dan agathis (Agathis loranthifolia R.A. Salisbury) yang selanjutnya disebut agathis. Data pinus diperoleh dari data penelitian Wardasanti (2011) sedangkan data agathis yang digunakan dalam penelitian ini merupakan data penelitian Siagian (2011). Kedua penelitian tersebut dilakukan di Hutan Pendidikan Gunung Walat dan data tersebut merupakan koleksi dari Divisi Perencanaan Kehutanan, Fakultas Kehutanan IPB.
Alat dan Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kumpulan data diameter setinggi dada (Dbh) dan volume aktual (V) dari tegakan pohon pinus dan agathis. Alat yang digunakan antara lain: Microsoft Excel 2013 dan program software Curve Expert untuk membantu perhitungan dan analisis data.
Penentuan Sampel Penelitian
Data contoh meliputi data yang berasal dari 100 pohon pinus dan 100 pohon agathis. Keseluruhan data contoh dibagi menjadi 2 (dua) set data, yaitu: masing-masing untuk keperluan penyusunan persamaan volume (67 pohon untuk setiap jenis) dan sisanya untuk validasi persamaan volume yang diperoleh (33 pohon untuk setiap jenis). Pemilihan pohon contoh untuk masing-masing set data penyusun persamaan volume maupun untuk validasi dilakukan sedemikian rupa sehingga memenuhi keterwakilan ukuran diameter terkecil sampai yang terbesar.
Analisis Data
Pemilihan Model Terbaik
Dari persamaan penduga volume yang diperoleh, dilakukan pemilihan model terbaik berdasarkan kriteria yang telah ditetapkan. Kriteria pemilihan model tersebut di antaranya:
a. Keberartian Persamaan Regresi
Untuk mengetahui apakah ada hubungan yang nyata antara peubah bebas dengan peubah tak bebasnya , dilakukan pengujian keberartian persamaan regresi dengan menggunakan analisis keragaman (Tabel 1) dan dengan hipotesis sebagai berikut:
Hipotesis : H0: βi = 0 | H1 : sekurang-kurangnya ada satu βi ≠ 0, i = 1, 2, 3,....
Statistik uji : Fhitung = KTR/KTS
7
Tabel 1 Analisis keragaman pengujian persamaan regresi (ANOVA) Sumber
p = banyaknya parameter model regresi
n = banyaknya pohon contoh yang digunakan dalam penyusunan model regresi b. Koefisien determinasi (R2)
Koefisien determinasi (R2) adalah perbandingan antara jumlah kuadrat regresi (JKR) dengan jumlah kuadrat total terkoreksi (JKT). Koefisien determinasi menggambarkan besarnya presentase keragaman y yang dapat dijelaskan oleh x dalam persamaan regresi yang disusun :
R2= � � �
�
Keterangan:
R2 = koefisien determinasi
JK Regresi = Jumlah kuadrat regresi
JK Total = Jumlah kuadrat total
Kecocokan model dinilai dari besarnya koefisien determinasi (R2), yang
besarnya antara 0 sampai 1. Bila R2 nilainya 1 berarti model tersebut sempurna. Oleh sebab itu model regresi yang dipilih yang mempunyai R2 mendekati 1 (Sahid 2010).
c. Koefisien determinasi terkoreksi (R2adj)
Koefisien determinasi terkoreksi (R2adj) adalah koefisien determinasi yang
telah dikoreksi oleh derajat bebas (db) dari JKS dan JKT-nya. R2
adj =1 - � / /
Keterangan:
R2adj = koefisien determinasi terkoreksi
JK sisa = Jumlah kuadrat sisa
dbs = derajat bebas sisa
dbt = derajat bebas total
d. Simpangan baku (s)
Nilai simpangan baku (s) ditentukan dengan menggunakan rumus:
Keterangan :
8
s = simpangan baku
(n – p) = derajat bebas sisa Validasi
Tahap validasi model yakni untuk menguji apakah nilai-nilai dugaan volume dari tabel volume yang tersusun dapat memberikan nilai dugaan volume yang tidak berbeda nyata dengan nilai pohon yang sebenarnya. Untuk melakukan validasi, diperlukan suatu set data yang berbeda dengan set data yang dipakai untuk pemodelan. Pada tahap ini, jumlah pohon yang digunakan untuk validasi model yaitu sebanyak 33 pohon contoh untuk setiap jenis pohon.
Pada tahap validasi model ini langkah yang perlu dilakukan adalah melakukan perbandingan performa tiap model melalui:
a. Uji Khi-Kuadrat
Uji khi-kuadrat dapat dilakukan dengan menggunakan uji χ2 (khi-kuadrat) pada taraf nyata α (umumnya, α = 5% dan α = 1%) dengan prosedur sebagai berikut: Hipotesis :
H0 : Vm = Va H1 : Vm ≠Va Kriterium uji :
Keterangan :
Vm = nilai dugaan volume dari tabel pada pohon ke-i V = nilai volume aktual (sebenarnya) dari pohon ke-i Kaidah keputusan :
Apabila hasil uji χ2 (khi-kuadrat) tersebut menunjukkan hasil yang tidak
berbeda nyata (terima H0 ), maka tabel voume yang disusun dapat
direkomendasikan untuk digunakan karena memberikan hasil dugaan yang akurat. Sebaliknya apabila hasil uji χ2 (khi-kuadrat) tersebut menunjukkan hasil yang nyata
atau sangat nyata (tolak H0), maka tabel volume yang disusun kurang layak
digunakan karena memberikan hasil dugaan yang kurang akurat. b. Bias
Bias adalah suatu error sistematik yang berpengaruh kepada semua pengukuran dengan cara yang sama, dapat juga diartikan sebagai distorsi yang terjadi secara sistematik yang berasal dari kesalahan dalam pengukuran atau metoda sampling yang tidak benar (Simon 2007). Nilai bias relatif dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
� = ∑ (� − �� ) �=
Keterangan : B = bias
Vm = volume dugaan pohon ke-i yang diperoleh dengan menggunakan persamaan volume tertentu
9
n = jumlah pohon contoh
Nilai bias yang negatif menunjukkan bahwa model penduga volume yang digunakan menghasilkan nilai yang underestimate dan juga sebaliknya nilai bias yang positif menunjukkan bahwa model penduga volume yang digunakan menghasilkan nilai yang overestimate. Suatu model dikatakan baik bila nilai bias yang dihasilkan kecil.
c. Ketelitian
Ketelitian suatu model pendugaan volume dapat ditentukan dengan menghitung besarnya Standard Deviation of Error (SDE).
= √∑ �� − ∑ � � � �
Keterangan :
SDE = Standard Deviation of Error ei = Vm - Va
n = jumlah pohon contoh
d. Ketepatan
Ketepatan/kecermatan dapat diartikan “kedekatan” dengan sesuatu yang ingin dicapai, atau berkaitan dengan keberhasilan penaksiran dengan nilai sebenarnya (Simon 2007). Ketepatan model ditunjukkan oleh besarnya nilai Root Mean Square Error (RMSE) yang dihitung dengan rumus:
� = √∑�= � − ��
Keterangan :
RMSE = Root Mean Square Error
Vm = volume dugaan pohon ke-i yang diperoleh dengan menggunakan persamaan volume tertentu
V = volume aktual pohon ke-i yang diperoleh dengan cara penjumlahan volume pohon per seksi
n = jumlah pohon contoh Nilai RMSE yang lebih kecil menunjukkan bahwa model penduga volume yang digunakan lebih akurat dalam menduga volume
e. Membandingkan antara model terbaik gabungan dengan model dari hasil penelitian sebelumnya
Membandingkan model terbaik gabungan dengan model dari hasil penelitian sebelumnya untuk masing-masing jenis pohon dengan indikator uji validasi yaitu: Khi-kuadrat (χ2), Bias, Root Mean Square Error (RMSE), dan Standard Deviation
of Error (SDE).
10
Statistik Pohon Contoh Gabungan
Pohon contoh dikelompokkan berdasarkan kelas diameter kemudian dibagi lagi menjadi dua set data yaitu data pohon contoh untuk penyusunan model dan data untuk validasi model. Jumlah pohon contoh yang digunakan untuk penyusunan sebanyak 134 pohon contoh sedangkan jumlah pohon contoh untuk validasi model sebanyak 66 pohon contoh. Penyebaran data pohon contoh yang digunakan untuk penyusunan dan validasi model disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Sebaran data pohon contoh untuk penyusunan model dan validasi model
No Kelas diameter
Jumlah pohon contoh (pohon)
Penyusunan model (pohon)
Validasi model (pohon)
P A T P A T P A T
1 10-14.99 0 4 4 0 2 2 0 2 2
2 15-19.99 0 2 2 0 2 2 0 0 0
3 20-24.99 5 6 11 3 4 7 2 2 4
4 25-29.99 12 4 16 8 2 10 4 2 6
5 30-34.99 17 5 22 11 4 15 6 1 7
6 35-39.99 17 14 31 12 9 21 5 5 10
7 40-44.99 17 15 32 11 10 21 6 5 11
8 45-49.99 13 12 25 9 8 17 4 4 8
9 50-54.99 7 15 22 4 10 14 3 5 8
10 55-59.99 8 12 20 6 8 14 2 4 6
11 60-64.99 4 11 15 3 8 11 1 3 4
Total 100 100 200 67 67 134 33 33 66
P = Pohon Pinus A = Pohon Agathis T = Total Pemilihan Persamaan Terbaik
Penyusunan Persamaan Penduga Volume Gabungan
11
Tabel 3 Stastistik hasil penyusunan model
12
Dalam menentukan persamaan terbaik untuk menduga volume pohon perlu diberikan peringkat terhadap persamaan-persamaan yang terpilih. Pada tahap penyusunan model, peringkat diberikan berdasarkan nilai koefisien determinasi terkoreksi (R2adj) dan simpangan baku (s). Semakin besar nilai R2adj (Tabel 4) suatu
model maka peringkatnya semakin baik sedangkan semakin kecil nilai s (Tabel 4) suatu model maka peringkatnya semakin baik. Peringkat untuk memilih persamaan terbaik pada tahap penyusunan model disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4 Peringkat persamaan penyusunan model
No Model Persamaan regresi Peringkat ∑
R2adj = koefisien determinasi terkoreksi
s = simpangan baku
Berdasarkan Tabel 4, diperoleh informasi bahwa model dengan peringkat terbaik yaitu model Power Fit. Oleh karena itu model Power Fit dipilih sebagai model terbaik dalam menduga volume gabungan pinus dan agathis pada penelitian ini.
Perbandingan antara Model Terbaik Gabungan dengan Model dari Hasil Penelitian Sebelumnya
Tahapan yang perlu dilalui dalam melakukan perbandingan model adalah tahapan uji validasi. Uji validasi model ini dilakukan untuk menguji apakah nilai-nilai dugaan volume dari tabel volume yang tersusun dapat memberikan nilai-nilai dugaan volume yang tidak berbeda nyata dengan nilai pohon yang sebenarnya. Untuk melakukan validasi, diperlukan suatu set data yang berbeda dengan set data yang dipakai untuk pemodelan.Dalam penelitian ini dilakukan dua jenis uji validasi, yakni: uji validasi yang memisahkan set data pinus dan agathis, serta uji validasi yang menggabungkan kedua set data tersebut.
Uji Validasi dengan Pemisahan Set Data Pinus dan Agathis
13
penelitian ini, Power Fit dipilih sebagai model terbaik dalam menduga volume gabungan pinus dan agathis. Pada penelitian sebelumnya, Wardasanti (2011) memilih model Gompertz sebagai model persamaan terbaik untuk menduga volume pinus. Adapun untuk menduga volume agathis, Siagian (2011) memilih model Gaussian sebagai model persamaan terbaiknya.
Dalam tahapan uji validasi dilakukan perhitungan terhadap empat indikator uji validasi model yakni: χ2 (khi-kuadrat), Bias, Standar Deviasi Error, dan Root
Mean Square Error. Hasil perhitungan tersebut kemudian dibandingkan antara model terbaik gabungan dan model terbaik dari penelitian-penelitian sebelumnya. Berikut ini adalah perbandingan hasil uji validasi antara model terbaik yang dipilih dalam penelitian ini (Power Fit) dengan model terbaik dari penelitian-penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Wardasanti (2011) dan Siagian (2011).
Tabel 5 Perbandingan hasil uji validasi model terbaik gabungan dengan model terbaik penelitian sebelumnya dengan pemisahan set data pinus dan agathis
No Indikator uji validasi
Model terbaik
Power Fit/ gabungan Gompertz (Wardasanti, gabungan (Power Fit) dalam menduga volume pinus dan agathis tidak lebih baik dari nilai bias yang ditunjukkan oleh model Gomperts (untuk pinus) dan Gaussian (untuk agathis). Hal ini terlihat dari nilai bias yang lebih besar pada model Power Fit dalam menduga volume pinus dan agathis dibandingkan kedua model lainnya. Dengan demikian, error sistematik yang terjadi pada pendugaan volume dengan menggunakan model gabungan ini lebih besar dari error sistematik yang terjadi pada pendugaan volume yang memisahkan antara pinus dan agathis.
Dilihat dari nilai standar deviasi error (SDE)-nya pun, persamaan Power Fit menunjukkan nilai yang lebih besar dibandingkan kedua persamaan lainnya yang menduga volume pinus dan agathis secara terpisah. Dengan demikian, dari indikator SDE ini, persamaan Power Fit yang berusaha menduga volume gabungan pinus dan agathis tidak menunjukkan hasil yang lebih baik dari persamaan non gabungan.
14
Uji Validasi dengan Set Data Gabungan Pinus dan Agathis
Pada jenis uji validasi ini, set data yang digunakan adalah data gabungan pohon contoh pinus dan agathis yang berjumlah 66 pohon. Adapun tahapan-tahapan yang dilakukan dalam jenis uji validasi ini tidak berbeda dengan jenis uji validasi sebelumnya. Berikut ini adalah hasil uji validasi dengn menggabungkan dua set data pinus dan agathis.
Tabel 6 Perbandingan hasil uji validasi model terbaik gabungan dengan model terbaik penelitian sebelumnya dengan penggabungan set data pinus dan agathis
Hasil uji validasi yang ditunjukkan pada Tabel 6 memberikan informasi bahwa model Power Fit memiliki bias yang sangat rendah dalam menduga volume gabungan Pinus dan Agathis. Nilai bias yang rendah ini menunjukkan semakin rendahnya distorsi kesalahan dalam menduga volume gabungan kedua jenis pohon ini. Nilai bias ini pun menunjukkan angka yang lebih baik dibandingkan bias yang dihasilkan oleh Model Gompertz dalam menduga volume Pinus dan Model Gaussian dalam menduga volume Agathis. Adapun untuk ketiga indikator uji validasi lainnya, nilai yang ditunjukkan tidak lebih baik dibandingkan dengan model persamaan sebelumnya yang spesifik menduga kedua jenis pohon tersebut secara terpisah.
Berdasarkan perhitungan indikator-indikator uji validasi di atas, maka diketahui bahwa model Power Fit yang merupakan model penduga volume gabungan pohon pinus dan agathis memiliki keakuratan yang lebih rendah jika dibandingkan dengan model yang menduga volume pohon pinus dan agathis secara terpisah. Salah satu penyebabnya adalah struktur data pohon contoh pada model yang memisahkan pinus dan agathis pun jauh lebih baik dari model gabungan, dimana struktur data pada model yang terpisah lebih mengumpul dan tidak banyak pencilan, sehinggal nilai standar deviasinya pun akan lebih kecil. Meski demikian, perbedaan yang terjadi antara hasil pendugaan volume pohon pinus dan agathis dengan menggunakan persamaan gabungan maupun persamaan yang terpisah, secara statistik tidak berbeda nyata. Oleh karena itu, tidak menutup kemungkinan, model persamaan Power Fit ini bisa digunakan, ditambah lagi nilai khi-kuadrat dari model ini menujukkan angka yang kurang dari χ2tabel yakni 49.48. Selain itu, dilihat
15
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil yang diperoleh dalam penelitian ini, maka dapat disimpulkan bahwa model persamaan Power Fit yang merupakan persamaan penduga volume gabungan pohon pinus dan agathis secara statistik tidak menunjukkan perbedaan yang nyata dibandingkan model penduga volume untuk masing-masing jenis pohon pinus dan agathis. Selain itu, dilihat dari keringkasan dan kesederhanaan modelnya, model penduga volume gabungan dengan menggunakan model Power Fit ini jauh lebih ringkas dan sederhana dibandingkan kedua model lainnya. Selain itu, meski nilai bias, SDE, dan RMSE dari model ini tidak sebaik kedua model lainnya, namun angka yang diperoleh tidak terlampau jauh dengan angka yang diperoleh dari kedua model lainnya. Nilai khi-kuadrat dari model Power Fit ini juga menujukkan angka yang kurang dari χ2
tabel yakni 49.48,
16
DAFTAR PUSTAKA
Hidayat J, Hansen CP. 2001. Informasi Singkat Benih: Pinus merkusii. Jakarta (ID): Direktorat Perbenihan Tanaman Hutan Departemen Kehutanan RI.
Husch. 1963. Forest Mensuration and Statistics. New York (US): The Ronald Press Company.
Husch. 1987. Perencanaan Inventarisasi Hutan. Agus Setyarso, penerjemah. Jakarta (ID): UI Press. Terjemahan dari: Planning a Forest Inventory. Husch B, Beers TW and Kershaw JA. 2003. Forest Mensuration, Fourth Edition.
New York (US): John Wiley & Sons, Inc.
LIPI (Lembaga Biologi Nasional). 1980. Jenis-Jenis Kayu Indonesia. Jakarta (ID): PN Balai Pustaka.
Loetsch F, Zohrer F and Haller KE. 1973. Forest Inventory, Volume II. BLV Verlagsgesellschaft, Munchen (DE).
Martawijaya A, Kartasujana I, Kadir K, Pawira SA. 2005. Atlas Kayu Indonesia Jilid II. Bogor (ID): Balai Penelitian Hasil Hutan Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian.
Reksohadiprodjo S. 1994. Ekonomi Sumber Daya Alam dan Energi. Yogyakarta (ID): Penerbit BPFE.
Sahid. 2010. Penaksiran Volume Pohon Pinus merkusii Melalui Foto Udara (Studi Kasus di BKPH Majenang, KPH Banyumas Barat). Journal of Forestry IV (1): abstrak [Jurnal]. [Januari-Maret 2010]
Siagian K. 2011. Tabel Volume Pohon Agathis loranthifolia di Hutan Pendidikan Gunung Walat Kabupaten Sukabumi Provinsi Jawa Barat [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Simon H. 2007. Metode Inventore Hutan. Yogyakarta (ID): Aditya Media.
Sudrajat & Nurhasybi. 2001. Informasi Singkat Benih Agathis loranthifolia R.A.Salisbury [Internet]. Jakarta (ID): Departemen Kehutanan. [diunduh 2014 Mei 22]. Tersedia pada: http://www.dephut.go.id/INFORMASI/ RRL/ IFSP/Pinus_mer kusii.pdf
Wardasanti E. 2011. Persamaan Penduga Volume Pohon Pinus (Pinus merkusii Jungh et de Vriese) di Hutan Pendidikan Gunung Walat Kabupaten Sukabumi, Jawa Barat [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Zaitunah A. 2004. Perencanaan Pengelolaan Hutan dalam Panduan Praktik Umum
17
RIWAYAT HIDUP
