PERSAMAAN ALOMETRIK BIOMASSA POHON KERUING DI PULAU SIBERUT, SUMATERA BARAT RINA LUMBANTOBING

Transkripsi

1 PERSAMAAN ALOMETRIK BIOMASSA POHON KERUING DI PULAU SIBERUT, SUMATERA BARAT RINA LUMBANTOBING DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

2

3 PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Persamaan Alometrik Biomassa Pohon Keruing di Pulau Siberut, Sumatera Barat adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan 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 di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Februari 2013 Rina Lumbantobing NIM E

4 ABSTRAK RINA LUMBANTOBING. E Persamaan Alometrik Biomassa Pohon Keruing di Pulau Siberut, Sumatera Barat. Dibimbing oleh TEDDY RUSOLONO. Penelitian ini bertujuan untuk menyusun persamaan alometrik biomassa pohon keruing (Dipterocarpus sp) yang merupakan jenis pohon komersil dan dominan di areal konsesi hutan, Pulau Siberut, Sumatera Barat. Persamaan alometrik tersebut sangat diperlukan untuk menduga biomassa pohon dalam kegiatan inventarisasi stok karbon hutan. Sebanyak tiga puluh pohon keruing pada berbagai ukuran diameter ditebang untuk keperluan penyusunan persamaan alometrik pohon keruing tersebut. Persamaan alometrik terbaik untuk menduga biomassa pohon bagian atas adalah persamaan yang menggunakan dua peubah yakni diameter dan tinggi pohon bebas cabang dengan persamaan B_Tot = Dbh Dbh 2 Hbc. Tetapi untuk tujuan kepraktisan persamaan B_Tot = exp( LnDbh) yang hanya menggunakan peubah diameter pohon saja cukup teliti untuk menduga biomassa pohon keruing. Persamaan alometrik tersebut dapat digunakan untuk menduga biomassa pohon keruing dengan kisaran diameter pohon cm. Kata kunci : biomassa, alometrik, inventarisasi stok karbon ABSTRACT RINA LUMBANTOBING. E Allometric Equation Biomass of Keruing Tree in Siberut Island, West Sumatera. Supervised by TEDDY RUSOLONO. This research aims to develop an allometric equation biomass of keruing tree (Dipterocarpus sp) which is the commercial and dominant species in forest concessions area, Siberut Island, West Sumatera. The allometric equation is indispensable to estimate tree biomass in forest carbon stock inventory. As many as 30 keruing trees on various size of diameter cutdown for drafting purpose of the allometric equation of keruing tree. The best allometric equation to estimate above ground biomass of keruing tree is the equation using two variables such as diameter and high of free branch is B_Tot = Dbh Dbh 2 Hbc. But, for practically purposes, the B_Tot = exp ( LnDbh) equation which uses only diameter variable is enough to estimate the keruing tree biomass. The allometric equation can be used to estimate biomass of keruing tree with a range of diameter cm. Keywords: biomass, allometric, carbon stock inventory

5 PERSAMAAN ALOMETRIK BIOMASSA POHON KERUING DI PULAU SIBERUT, SUMATERA BARAT RINA LUMBANTOBING Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Fakultas Kehutanan DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

6

7 Judul Skripsi : Persamaan Alometrik Biomassa Pohon Keruing di Pulau Siberut, Sumatera Barat Nama : Rina Lumbantobing NIM : E Disetujui oleh Dr. Ir. Teddy Rusolono, MS Pembimbing Diketahui oleh Dr. Ir. Didik Suharjito, MS Ketua Departemen Tanggal Lulus:

8 PRAKATA Penulis memanjatkan puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala curahan rahmat dan kasih sayang-nya sehingga penelitian ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian ini adalah Persamaan Alometrik Biomassa Pohon Keruing di Pulau Siberut, Sumatera Barat. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Teddy Rusolono MS selaku dosen pembimbing atas bimbingannya, Bapak Bejo, Bang Rome, Bang Poo dan Bang Esau yang membantu dalam pengambilan data di lapangan dan PT. Salaki Summa Sejahtera atas izin tempat dan bantuan akomodasi yang diberikan selama pelaksanaan penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, bunda serta seluruh keluarga atas doa dan kasih sayangnya. Semoga tersusunnya skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pihak lain yang memerlukannya. Bogor, Februari 2013 Rina Lumbantobing

9 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vi DAFTAR LAMPIRAN vi PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 1 Manfaat Penelitian... 1 TINJAUAN PUSTAKA... 2 Deskripsi Tentang Keruing... 2 Tempat Penyimpanan Karbon dalam Hutan... 2 Biomassa dan Karbon... 3 Persamaan Alometrik Biomassa... 4 METODE... 5 Bahan dan Alat... 5 Lokasi dan Waktu Penelitian... 5 Metode Pemilihan dan Pengumpulan Data Pohon Contoh... 5 Metode Pengambilan Bahan Uji di Lapangan... 6 Metode Pengujian Bahan Uji Laboratorium... 6 Pengolahan dan Analisis Model Penduga Biomassa... 6 HASIL DAN PEMBAHASAN... 7 Komponen-Komponen Untuk Menentukan Biomassa... 7 Penentuan Kerapatan Kayu... 7 Kadar Air Pohon dan Bagian-Bagian Pohon... 8 Biomassa Pohon dan Bagian-Bagian Pohon... 9 Persamaan Alometrik Biomassa Pohon Penyusunan Persamaan Alometrik Biomassa Pohon Pemilihan Persamaan Alometrik Biomassa Terbaik Biomass Expansion Factor Biomass Conversion and Expansion Factor SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP... 18

10 DAFTAR TABEL 1 Sebaran pohon contoh pada setiap kelas diameter Kerapatan kayu berdasarkan kelas diameter pada pohon keruing Kadar air rata-rata pohon dan bagian-bagian pohon jenis keruing Biomassa rata-rata pohon dan bagian-bagian pohon keruing Model penduga biomassa bagian-bagian pohon keruing Hasil uji t-hitung pada beberapa persamaan alometrik pohon keruing Persamaan alometrik terpilih penduga biomassa bagian-bagian pohon keruing 12 DAFTAR GAMBAR 1 Hubungan kerapatan kayu dan diameter pohon pada keruing Diagram biomassa pohon dan bagian-bagian pohon menurut kelas diameter pada pohon jenis keruing Beberapa perbandingan persamaan alometrik biomassa keruing Hubungan BEF dengan diameter pohon Hubungan biomassa total dan volume batang DAFTAR LAMPIRAN 1 Nilai Biomass Conversion and Expansion Factor... 17

11 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Hutan memainkan peranan yang penting dalam mengurangi perubahan iklim karena hutan memiliki kemampuan menyerap karbon dan kemudian menyimpannya dalam tegakan hutan. Karbon yang diserap dan disimpan di dalam hutan disebut dengan stok karbon hutan. Tetapi kebakaran hutan, penebangan liar dan konversi hutan telah menyebabkan kerusakan hutan yang berakibat karbon yang tersimpan dalam biomassa hutan terlepas ke dalam atmosfer. Hal inilah yang memicu tuduhan bahwa kerusakan hutan tropis telah menyebabkan pemanasan global (Soemarwoto 2001). Untuk itu diperlukan suatu studi untuk inventarisasi stok karbon yang ada di dalam hutan. Salah satu alat bantu yang dapat digunakan untuk inventarisasi stok karbon adalah pendugaan biomassa dengan metode tidak langsung yang disebut dengan persamaan alometrik. Biomassa hutan dapat memberikan dugaan sumber karbon di vegetasi hutan sebab 50 % dari biomassa adalah karbon. Oleh karenanya, biomassa menyatakan jumlah potensial karbon yang dapat ditambahkan ke atsmosfer ketika hutan ditebang atau dibakar. Biomassa dapat diukur secara akurat jika melalui penebangan, pengeringan, dan penimbangan. Persamaan alometrik mampu mencari hubungan antara beberapa peubah bebas (dimensi pohon) dengan peubah tidak bebas (biomassa). Persamaan alometrik biomassa untuk hutan tropis masih sangat terbatas variasi jenis pohonnya. Hal itu disebabkan di hutan tropis, tidak semua jenis dapat ditebang untuk diteliti biomassanya karena akan membutuhkan biaya yang cukup besar dan beberapa jenis di dalam hutan tropis tidak diizinkan untuk ditebang. Padahal ketelitian pendugaan biomassa suatu pohon sangat dipengaruhi oleh jenis pohon. Oleh sebab itu penelitian ini dilakukan untuk pendugaan biomassa pohon jenis Dipterocarpus sp. atau dengan nama lokal keruing. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menyusun persamaan alometrik terbaik untuk pendugaan biomassa pohon keruing. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah untuk mendukung inventarisasi stok karbon hutan khususnya untuk pendugaan biomassa pohon keruing.

12 2 TINJAUAN PUSTAKA Deskripsi Tentang Keruing Jenis-jenis keruing termasuk kedalam marga Dipterocarpus dan Merantimerantian (Dipterocarpaceae). Dalam marga Dipterocarpus terkandung 69 jenis, yang tersebar dari Sri Langka, India, Birma, Muangthai, Indocina, Cina bagian selatan, Filipina, Malaysia dan Indonesia. Semenanjung Malaya, Sumatera, dan seluruh Pulau Kalimantan merupakan pusat penyebaran marga ini. Di Indonesia tercatat sebanyak 38 jenis yang sebagian besar tumbuh dalam hutan-hutan perawan di Kalimantan dan Sumatera (Kartawinata 1983). Selanjutnya Kartawinata (1983) menambahkan bahwa keruing biasanya tumbuh dalam hutan perawan (primer) pada berbagai habitat dari permukaan laut hingga ketinggian mdpl. Semua jenis keruing, kayunya mengandung damar atau balsem (oleoresin) yang harum, lengket dan berminyak dan dikenal dengan nama minyak keruing atau minyak langan, dengan kandungan damar yang cukup beragam. Hampir semua jenis kayu keruing mempunyai struktur, warna, kekuatan dan keawetan yang serupa. Oleh sebab itu, semuanya digolongkan ke dalam kelompok kayu perdagangan yang sama, yakni keruing. Menurut Martawijaya et al. (1989), keruing umumnya dapat mencapai tinggi 50 meter dengan panjang batang bebas cabang sampai 35 meter, diameternya dapat mencapai 120 cm, bentuk batang silindris, berbanir setinggi 1-2 meter dan pada Dipterocarpus confertus dapat mencapai 4 meter. Kayu keruing cocok untuk konstruksi bangunan, lantai, bangunan pelabuhan dan bantalan kereta api. Kayu keruing pada umumnya harus diawetkan dengan bahan pengawet yang sesuai sehingga dapat mencegah serangan jamur, serangga dan binatang laut perusak kayu. Secara anatomi, berat jenis kayu keruing berkisar dari ringan (BJ 0.51) sampai dengan berat sekali (BJ 1.01), dengan sifat kayu yang agak keras hingga keras. Kayu keruing termasuk kuat (kelas kuat I-II) dan cukup awet (kelas awet III). Secara umum kayu keruing mempunyai ciri warna kayu teras berwarna coklat-merah, coklat, kelabu-coklat, atau merah-coklat-kelabu. Kayu gubal berwarna kuning atau coklat muda semu-semu kelabu dan mempunyai batas yang jelas dengan kayu teras, tekstur kayu kasar, kadang-kadang agak kasar dan kayu keruing mempunyai bau damar yang menyolok. Tempat Penyimpanan Karbon dalam Hutan Hutan mempunyai peran penting dalam perubahan iklim melalui tiga cara, yaitu: (1) sebagai carbon pool, (2) sebagai sumber emisi CO2 ketika terbakar, (3) sebagai carbon sink ketika tumbuh dan bertambah luas arealnya. Bila dikelola secara baik, hutan akan mampu mengatasi jumlah karbon yang berlebih di atmosfer dengan menyimpan karbon dalam bentuk biomassa, baik di atas maupun di bawah permukaan tanah. Karbon disimpan di hutan dalam berbagai bentuk, yaitu: (1) biomassa dalam tanaman hidup yang terdiri dari kayu dan non-kayu, (2) massa mati (kayu mati dan serasah) dan (3) tanah dalam bahan organik dan humus (Wahyuningrum 2008).

13 3 Menurut Hairiah dan Rahayu (2007), berdasarkan keberadaannya di alam maka ketiga komponen karbon tersebut dapat dibedakan menjadi 2 kelompok yaitu: a. Karbon di atas permukaan tanah yang meliputi pohon, tumbuhan bawah, nekromassa dan serasah. b. Karbon di dalam tanah yang meliputi akar dan bahan organik tanah. Biomassa dan Karbon Menurut Brown (1997), biomassa merupakan 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. Biomassa hutan dapat memberikan dugaan sumber karbon di vegetasi hutan sebab 50 % dari biomassa adalah karbon. Biomassa dapat dibedakan ke dalam dua kategori, yaitu biomassa di atas permukaan tanah (above ground biomass) dan biomassa di bawah permukaan tanah (below ground biomass). Lebih lanjut dikatakan bahwa biomassa di atas permukaan tanah adalah berat bahan unsur organik per unit area di atas permukaan tanah pada suatu waktu (Hairiah et al. 2001). Pendugaan biomassa di atas permukaan tanah dapat dilakukan dengan berbagai macam metode. Menurut Chapman (1976) metode pendugaan biomassa di atas permukaan tanah dapat dikelompokkan menjadi dua cara, yaitu: 1. Metode pendugaan langsung (destructive) a. Metode pemanenan individu tanaman b. Metode pemanenan kuadrat c. Metode pemanenan individu pohon yang mempunyai luas bidang dasar rata-rata 2. Metode pendugaan tidak langsung (non destructive) a. Metode hubungan alometrik b. Metode crop meter Biomassa dapat diukur secara akurat jika melalui penebangan, pengeringan, dan penimbangan. Akan tetapi cara tersebut tidak efisien dan membutuhkan biaya yang cukup besar. Menurut Jayasekara (1990), pengukuran biomassa dapat dilakukan melalui pengukuran diameter setinggi dada (Dbh) dan tinggi pohon serta pengukuran volume kayu yang dikonversi menjadi berat kering. Kandungan biomassa di atas permukaan tanah dari berbagai spesies pohon dapat diukur menggunakan persamaan alometrik. Karbon atau zat arang adalah salah satu unsur yang terdapat dalam bentuk padat maupun cairan di dalam perut bumi, di dalam batang pohon atau dalam bentuk gas di udara (atmosfer). Karbon di udara mempunyai peranan yang sangat penting dalam proses fotosintesis. Namun kelebihan karbon di udara dapat menimbulkan masalah. Gas karbon di udara bersama gas pencemaran lain dapat membentuk lapisan yang menahan panas bumi sehingga suhu udara makin panas. Hal ini kemudian mengakibatkan perubahan iklim dan pergeseran musim di seluruh bumi. Jumlah karbon yang ditimbun dalam tanaman seperti pohonpohonan sangat tergantung pada jenis dan sifat pohon itu sendiri. Jika

14 4 dibandingkan dengan berbagai jenis tanaman, umumnya tanaman berkayu merupakan penyerap karbon yang paling besar (CIFOR 2003). Beberapa faktor yang mempengaruhi tingkat penyerapan karbon antara lain adalah iklim, topografi, karakteristik tanah, spesies dan komposisi umur pohon, serta tahap pertumbuhan pohon. Tingkat serapan karbon yang tinggi umumnya terjadi pada lokasi lahan dengan kesuburan yang tinggi dan tingkat curah hujan cukup, dan pada tanaman yang cepat tumbuh, walaupun tingkat dekomposisi juga cukup tinggi pada lokasi tersebut (Dury et al. 2002). Persamaan Alometrik Biomassa Hubungan alometrik merupakan hubungan antara suatu peubah tak bebas yang diduga oleh satu atau lebih peubah bebas, yang dalam hal ini diwakili oleh karakteristik yang berbeda dalam pohon. Contohnya hubungan antara volume pohon atau biomassa pohon dengan diameter dan tinggi total pohon, yang disebut sebagai peubah bebas. Hubungan ini biasanya dinyatakan dalam suatu persamaan alometrik (Hairiah et al. 2001). Menurut Hairiah et al. (2001), persamaan alometrik dapat disusun dengan cara pengambilan contoh melakukan penebangan dan perujukan dari berbagai sumber pustaka yang mempunyai tipe hutan yang dapat diperbandingkan. Persamaan tersebut biasanya menggunakan diameter pohon setinggi dada (Dbh). Persamaan empirik untuk biomassa total (W) berdasarkan diameter (D) mempunyai bentuk nonlinear: W = a + bd + cd 2 + dd 3 W = ad b Keterangan: W = biomassa total D = diameter a, b, c,d = konstanta Jumlah pohon contoh untuk pembuatan model alometrik bervariasi. Belum ada pedoman yang pasti untuk menentukan jumlah pohon contoh yang memadai. Tabel biomassa dapat disusun minimal menggunakan 30 pohon contoh terpilih untuk tiap spesies, namun untuk tujuan tertentu 12 pohon saja sudah memadai (MacDicken 1997). Berikut ini beberapa model persamaan alometrik untuk menduga biomassa pohon: a. Brown (1997) pada hutan alam tropis di Kalimantan menghasilkan persamaan alometrik biomassa TAGB = exp( lndbh) dengan nilai Dbh cm dengan jumlah pohon contoh 170 pohon b. Basuki et al. (2009) pada hutan tropis jenis keruing di Berau Kalimantan Timur menghasilkan persamaan alometrik biomassa Ln(TAGB) = Ln(Dbh) dengan jumlah pohon contoh 20 pohon c. Wicaksono (2004) pada hutan tanaman mangium PT. Musi Hutan Persada, Sumatera Selatan menghasilkan persamaan alometrik biomassa B=0.070(Dbh) dengan jumlah pohon contoh 30 pohon d. Adinugroho et al. (2006) di hutan sekunder bekas kebakaran PT. Inhutani I. Batu Ampar, Kalimantan Timur, menghasilkan persamaan alometrik biomassa Btot=0.1923D 2.15 dengan jumlah pohon contoh 63 pohon.

15 5 METODE Bahan dan Alat Bahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah pohon keruing (Dipterocarpus sp.) di areal konsesi hutan Pulau Siberut, Sumatera Barat sebanyak 30 pohon. Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah caliper, haga hypsometer, meteran, tongkat setinggi 1.3 meter, chain saw, parang, tali, terpal, kantong plastik putih, label, spidol, tallysheet, desikator, tabung erlenmayer, timbangan skala 100, timbangan analitik, oven pengering (tanur), Microsoft Excel dan Software Minitab 16. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan selama 4 bulan yakni di IUPHHK PT. Salaki Summa Sejahtera, Pulau Siberut, Sumatera Barat pada bulan Mei 2012 dan di Laboratorium Peningkatan Mutu Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor pada bulan Juni-Agustus Metode Pemilihan dan Pengumpulan Data Pohon Contoh Pemilihan dan pengumpulan data pohon contoh dilakukan dengan metode purposive sampling. Untuk metode pengumpulan data pohon contoh maka dapat dilakukan tahapan sebagai berikut (Hairiah dan Rahayu 2007): 1. Penentuan pohon contoh Pohon yang ditebang adalah pohon dengan diameter 10 cm. Penentuan pohon contoh memperhatikan keterwakilan kelas diameter yang disajikan pada Tabel 1. Tabel 1 Sebaran pohon contoh pada setiap kelas diameter Kelas diameter (cm) Jumlah Pohon >100 2 Jumlah Pengukuran dimensi pohon contoh 3. Persiapan sebelum penebangan pohon contoh 4. Penebangan batang utama

16 6 5. Pengelompokan bagian pohon Pengelompokan bagian pohon contoh dilakukan untuk memisahkan bagianbagian pohon yakni bagian batang, cabang, ranting dan daun. Bagian-bagian pohon dipisahkan ke dalam kelompoknya masing-masing (Elias 2010), yaitu : a. Batang utama : dari bagian pangkal sampai ujung batang utama diameter 10 cm, b.cabang : bagian batang yang berdiameter > 5 cm, c. Ranting dan daun : bagian batang yang berdiameter 5 cm dan bagian tangkai daun. 6. Pengukuran volume batang utama 7. Penimbangan berat basah cabang, ranting dan daun 8. Pengukuran banir pohon. Metode Pengambilan Bahan Uji di Lapangan Contoh bahan uji diambil dari batang bagian pangkal, batang bagian ujung, cabang, dan ranting serta daun pada setiap pohon contoh. Cara pengambilan contoh bahan uji di lapangan adalah sebagai berikut: a. Contoh bahan uji batang diambil dari bagian pangkal dan bagian ujung batang utama dengan membuat potongan melintang b. Contoh bahan uji cabang diambil dari beberapa cabang yang ada mempertimbangkan keterwakilan ukuran cabang c. Contoh bahan uji ranting dan daun diambil dengan mempertimbangkan keterwakilan ukuran ranting dan daun-daun yang telah dicampur. Metode Pengujian Bahan Uji Laboratorium Untuk uji berat jenis kayu, contoh bahan uji dari bagian batang dibuat dengan ukuran 2cm x 2cm x 2cm, dikeringkan dalam oven pengering dengan suhu 103 ± 2 C sampai mencapai berat konstan, sedangkan contoh bahan uji yang digunakan untuk uji kadar air adalah seberat ± 250 g, dikeringkan dalam oven pengering dengan suhu 103 ± 2 C sampai mencapai berat konstan. Pengolahan dan Analisis Model Penduga Biomassa Data yang diperoleh baik dari lapangan maupun laboratorium diolah dengan menggunakan beberapa rumus. Data yang diperoleh diolah dengan mencari volume menggunakan rumus Brereton, kerapatan kayu, berat jenis kayu, persen kadar air, berat kering batang, berat kering total, Biomass Expansion Factor, dan Biomass Conversion and Expansion Factor. Tahapan selanjutnya adalah membuat model regresi. Dalam penyusunan model penduga biomassa dapat digunakan satu atau dua peubah bebas dalam bentuk linear dan non linear, dimana peubah bebas yang digunakan adalah diameter setinggi dada dan tinggi. Model regresi yang didapat dapat diuji kebenarannya dengan melakukan beberapa analisis statistik yakni koefisien determinasi, koefisien determinasi terkoreksi, standard deviation rata-rata, Akeika Information Criterion dan uji t-hitung.

17 7 HASIL DAN PEMBAHASAN Komponen-Komponen Untuk Menentukan Biomassa Penentuan Kerapatan Kayu Kerapatan merupakan perbandingan antara massa atau berat benda terhadap volumenya. Kayu disusun oleh zat kayu dan zat ekstraktif yang pada umumnya adalah konstan, dan jumlah kadar air yang berubah-ubah. Perubahan kadar air membuat kerapatan kayu bervariasi. Kerapatan kayu keruing hasil penelitian yang dilakukan disajikan pada Tabel 2. Tabel 2 Kerapatan kayu berdasarkan kelas diameter pada pohon keruing No Kelas Diameter Diameter (cm) Kerapatan Kayu (g/cm 3 ) > Rata-rata 0.71 Berdasarkan Tabel 2, kerapatan kayu keruing adalah 0.71 g/cm 3 dan berarti berat jenis keruing adalah Hasil tersebut sesuai dengan Kartawinata (1983) yang menyatakan bahwa berat jenis keruing pada umumnya sebesar Di daerah penelitian yang dilakukan terdapat 3 jenis keruing, yakni Dipterocarpus elongatus, Dipterocarpus retusus, dan Dipterocarpus hasseltii dan menurut Kartawinata (1983) jika dirata-rata berat jenis ketiga keruing tersebut adalah Berat jenis kayu dipengaruhi oleh umur pohon, tempat tumbuh, posisi kayu dalam batang dan kecepatan tumbuh. Kayu keruing yang digunakan adalah kayu keruing yang berasal dari hutan alam, dimana umur pohon sulit untuk diprediksi. Tabel 2 menunjukkan bahwa semakin besar diameter maka akan semakin besar kerapatan kayunya. Hubungan antara kerapatan kayu dan diameter pohon disajikan pada Gambar 1. Gambar tersebut menunjukkan bahwa adanya hubungan yang erat antara diameter pohon dan kerapatan kayu yakni semakin tinggi diameter pohon maka kerapatan kayu akan semakin besar.

18 8 Kerapatan kayu (g/cm3) y = D R² = Diameter pohon (cm) Gambar 1 Hubungan kerapatan kayu dan diameter pohon pada keruing Kadar Air Pohon dan Bagian-Bagian Pohon Kadar air merupakan berat air yang terdapat di dalam kayu yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur. Hasil analisis yang dilakukan di laboratorium menunjukkan bahwa terdapat variasi kadar air berdasarkan bagian-bagian pohon yang disajikan pada Tabel 3. Tabel 3 Kadar air rata-rata pohon dan bagian-bagian pohon jenis keruing No Kelas Diameter Kadar Air (%) Batang Cabang Ranting+Daun > Rata-rata Besarnya kadar air dipengaruhi oleh kelas diameter dan bagian anatomi pohon. Menurut hasil penelitian Onrizal (2004), kadar air tertinggi pada semua jenis pohon adalah pada bagian daun dan bagian pohon yang mengandung kadar air terendah adalah pada bagian batang. Tabel 3 menunjukkan pada semua kelas diameter daun merupakan bagian pohon yang paling tinggi kadar airnya. Daun memiliki kadar air yang tinggi karena merupakan tempat fotosintesis dan memiliki banyak rongga sel yang diisi oleh air dan unsur hara mineral. Daun tersusun oleh banyak stomata yang menyebabkan struktur daun menjadi kurang padat. Bagian batang memiliki zat penyusun kayu yang lebih baik dibandingkan

19 9 dengan bagian pohon lainnya. Zat penyusun kayu tersebut menyebabkan bagian rongga sel pada batang lebih banyak tersusun oleh komponen penyusun kayu. Biomassa Pohon dan Bagian-Bagian Pohon Biomassa hutan adalah jumlah total berat kering semua bagian tumbuhan (ton/ha). Biomassa hutan dipengaruhi oleh umur tegakan hutan, komposisi, struktur tegakan dan faktor iklim. Perbandingan biomassa tiap bagian pohon disajikan Tabel 4 dan Gambar 2. Tabel 4 Biomassa rata-rata pohon dan bagian-bagian pohon keruing No Kelas Diameter Biomassa pada bagian-bagian pohon (kg) Ranting+Daun Cabang Batang Biomassa Total > Rata-rata Persentase (%) Bagian pohon sangat mempengaruhi besarnya biomassa. Biomassa terbesar pada setiap kelas diameter adalah pada batang dan biomassa paling kecil adalah pada bagian ranting dan daun. Hal ini disebabkan, batang umumnya memiliki zat penyusun kayu yang lebih baik dibandingkan dengan bagian pohon lainnya. Zat penyusun kayu tersebut menyebabkan bagian rongga sel pada batang lebih banyak tersusun oleh komponen penyusun kayu dibanding air. Pada Tabel 4, distribusi biomassa setiap bagian pohon dalam satu pohon keruing hutan alam paling besar adalah pada bagian batang, lalu cabang dan kemudian ranting dan daun. Hasil penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa pada keruing, batang mempunyai persentase biomassa sebesar 94%, cabang sebesar 4% dan ranting serta daun sebesar 2%. Hasil penelitian Wicaksono (2004) di hutan tanaman Acacia mangium menunjukkan bahwa batang mempunyai persentase biomassa terbesar yakni sebesar 80%, cabang sebesar 11%, ranting sebesar 4% dan daun sebesar 5%, sedangkan hasil penelitian Adinugroho (2002) pada pohon jenis mahoni menyimpulkan bahwa batang juga memiliki biomassa terbesar yakni sebesar 73%, cabang sebesar 7%, tunggak sebesar 5%, daun sebesar 3% dan ranting sebesar 2%. Beberapa hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa batang cenderung memiliki proporsi biomassa terbesar dalam suatu pohon pada berbagai jenis pohon.

20 Biomassa (kg) Batang Cabang Ranting +Daun Kelas Diameter Pohon (cm) >100 Gambar 2 Diagram biomassa pohon dan bagian-bagian pohon menurut kelas diameter pada pohon jenis keruing Besarnya biomassa pada setiap bagian pohon tergantung pada kelas diameternya. Pada Gambar 2 dapat dilihat perbandingan biomassa batang, cabang, ranting dan daun dalam satu pohon pada setiap kelas diameter. Semakin besar kelas diameternya maka biomassa yang paling besar dalam pohon tersebut adalah biomassa batang. Biomassa terbesar ada pada batang disebabkan oleh distribusi hasil fotosintesis terbesar digunakan untuk pertumbuhan batang, walaupun aktifitas fotosintesis terjadi di daun (Hairiah dan Rahayu 2007). Persamaan Alometrik Biomassa Pohon Penyusunan Persamaan Alometrik Biomassa Pohon Persamaan alometrik menggambarkan hubungan antara biomassa dengan variabel bebasnya. Hubungan biomassa dengan peubah bebasnya baik peubah diameter maupun tinggi bebas cabang akan menghasilkan beberapa model persamaan. Beberapa persamaan baik dengan menggunakan satu maupun dua peubah yang dihasilkan dengan menggunakan Minitab 16 disajikan pada Tabel 5 dan pengaruh penambahan peubah dalam persamaan akan diuji dengan uji t- hitung yang disajikan pada Tabel 6.

21 11 Tabel 5 Model penduga biomassa bagian-bagian pohon keruing Bagian Pohon Persamaan Alometrik SR(%) R 2 (%) R 2 adj (%) Batang B_Bat = Dbh B_Bat = exp( LnDbh) B_Bat = Dbh Dbh B_Bat = Dbh Hbc B_Bat = exp( LnDbh 2 Hbc) B_Bat = Dbh Dbh 2 Hbc Cabang B_Cab = Dbh B_Cab = exp( LnDbh) B_Cab = Dbh Dbh B_Cab = Dbh Hbc B_Cab = exp( LnDbh 2 Hbc) B_Cab = Dbh Dbh 2 Hbc Ranting+Daun B_Rd = Dbh B_Rd = exp( LnDbh) B_Rd = Dbh Dbh B_Rd = Dbh Hbc B_Rd = exp( LnDbh 2 Hbc) B_Rd = Dbh Dbh 2 Hbc Total B_Tot = Dbh B_Tot = exp( LnDbh) B_Tot = Dbh Dbh B_Tot = Dbh Hbc B_Tot = exp( LnDbh 2 Hbc) B_Tot = Dbh Dbh 2 Hbc Keterangan : Dbh = Diameter B_Tot = Biomassa total Hbc = Tinggi bebas cabang SR = Simpangan baku rata-rata B_Bat = Biomassa batang R 2 = Koefisien determinasi B_Cab = Biomassa cabang R 2 adj = Koefisien determinasi terkoreksi B_RD = Biomassa ranting daun AIC = Akeika Information Criterion AIC Tabel 6 Hasil uji t-hitung pada beberapa persamaan alometrik pohon keruing Bagian Pohon Persamaan Alometrik Taraf 95% t table Taraf 99% Dbh t hitung Batang B_Bat = Dbh Hbc ** 3.55** Cabang B_Cab = Dbh Hbc ** 0.05** Ranting+daun B_Rd = Dbh Hbc ** -0.29** Total B_Tot = Dbh Hbc ** 3.32** Keterangan: ** = sangat nyata (p<0,01), *= nyata (p<0,05) Persamaan pada Tabel 5 merupakan beberapa bentuk persamaan non linear untuk menduga biomassa pohon. Berdasarkan uji t-hitung yang dilakukan pada Tabel 6, peubah diameter merupakan peubah yang berpengaruh sangat nyata dalam persamaan penduga biomassa pada setiap bagian, sedangkan penambahan peubah tinggi bebas cabang pada beberapa persamaan ada yang tidak berpengaruh nyata. Uji t-hitung menunjukkan pada umumnya tinggi bebas cabang tidak Hbc

22 12 berpengaruh nyata untuk biomassa cabang dan ranting daun, sedangkan untuk biomassa batang dan total, tinggi bebas cabang berpengaruh nyata. Hal ini secara rasional dapat diterima karena bertambahnya tinggi pohon belum tentu membuat penambahan berat pada cabang, ranting dan daun, namun sangat mempengaruhi penambahan berat batang. Berdasarkan uji t-hitung yang dilakukan, maka persamaan terpilih untuk menduga biomassa total adalah persamaan dengan penambahan peubah tinggi bebas cabang karena memberi pengaruh sangat nyata. Pemilihan Persamaan Alometrik Biomassa Terbaik Pemilihan persamaan alometrik dilakukan untuk mengetahui persamaan terbaik untuk menduga biomassa diantara beberapa persamaan biomassa yang dihasilkan. Model persamaan pada Tabel 5 akan diuji dan dibandingkan antara satu persamaan dengan persamaan lainnya. Persamaan regresi yang dipilih adalah persamaan yang memiliki nilai koefisien determinasi (R 2 ) dan nilai koefisien determinasi terkoreksi (R 2 adj) yang mendekati 100% karena mampu menjelaskan hubungan antara biomassa dengan dimensi pohon (Irianto 2008) dan untuk menentukan model terbaik yang menggambarkan hubungan antara beberapa variabel adalah Akeika Information Criterion (AIC). Model dikatakan baik jika memiliki nilai AIC yang kecil. Nilai AIC dimulai dari - sampai + (Enders 2004). Selain kriteria tersebut, persamaan yang dipilih adalah yang memiliki standard deviation rata-rata (SR%) yang paling kecil untuk menunjukkan besarnya penyimpangan nilai dugaan terhadap nilai sebenarnya. Persamaan terpilih diutamakan persamaan yang memenuhi syarat statistik, setelah itu dilihat pertimbangan kemudahan dilakukan di lapangan. Persamaan alometrik terpilih disajikan pada Tabel 7. Tabel 7 Persamaan alometrik terpilih penduga biomassa bagian-bagian pohon keruing Bagian Pohon Persamaan Alometrik SR(%) R 2 (%) R 2 adj (%) Batang B_Bat = Dbh Dbh 2 Hbc Cabang B_Cab = Dbh Dbh Ranting+Daun B_Rd = Dbh Dbh Total B_Tot = Dbh Dbh 2 Hbc Keterangan : Dbh = Diameter B_Tot = Biomassa total Hbc = Tinggi bebas cabang B_Bat = Biomassa batang B_Cab = Biomassa cabang B_RD = Biomassa ranting daun SR = Simpangan baku rata-rata R 2 = Koefisien determinasi R 2 adj = Koefisien determinasi terkoreksi AIC = Akeika Information Criterion Pada Tabel 7, persamaan terbaik yang dipilih ada persamaan dengan menggunakan satu dan dua peubah pada masing-masing bagian pohon. Pemilihan persamaan tersebut dilakukan sesuai dengan kriteria yang ditetapkan yakni paling baik dari segi statistik, lalu dilihat kemudahan dilakukan di lapangan. Persamaan pada Tabel 7 dengan menggunakan satu maupun dua peubah pada dasarnya dapat digunakan untuk menduga biomassa. Akan tetapi berdasarkan uji t-hitung yang dilakukan, maka persamaan terpilih untuk menduga biomassa total adalah AIC

23 13 persamaan dengan penambahan peubah tinggi bebas cabang. Namun untuk tujuan kepraktisan, maka persamaan dengan menggunakan satu peubah, sudah cukup teliti untuk digunakan. Hal tersebut dikarenakan nilai koefisien determinasi dan koefisien determinasi terkoreksi persamaan dengan menggunakan satu peubah dan dua peubah tidak memberi perbedaan yang signifikan. Pada penelitian Basuki (2009) pada hutan tropis jenis keruing di Berau Kalimantan Timur, persamaan alometrik yang dihasilkan untuk menduga biomassa pohon keruing adalah TAGB = 0,29171 (Dbh ). Penelitian lain yakni Brown et al. (1997) pada pada hutan alam tropis di Kalimantan menghasilkan persamaan alometrik biomassa TAGB = exp ( LnDbh). Sedangkan hasil penelitian yang dilakukan di Pulau Siberut, Sumatera Barat pada jenis keruing menghasilkan persamaan alometrik biomassa TAGB = (Dbh 2.43 ). Perbandingan persamaan alometrik keruing pada beberapa penelitan yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 3. Pada gambar tersebut terlihat jelas bahwa grafik hubungan antara biomassa dan diameter adalah eksponensial positif yakni semakin besar diameter pohon, maka semakin besar biomassanya. Beberapa persamaan yang digunakan menghasilkan jumlah biomassa yang berbeda walaupun menggunakan diameter dan jenis yang sama. Perbedaan biomassa dibeberapa tempat dengan jenis yang sama disebabkan oleh perbedaan umur tegakan hutan, komposisi, struktur tegakan, faktor iklim, keadaan tanah dan tinggi pohon Biomassa (kg) Brown (1997) Hasil Penelitian Basuki et al. (2009) Diameter Pohon (cm) Gambar 3 Beberapa perbandingan persamaan alometrik biomassa keruing

24 14 Biomass Expansion Factor Biomass Expansion Factor (BEF) merupakan perbandingan antara biomassa total atau berat kering total dengan biomassa batang. Biomassa batang yang dimaksud adalah biomassa batang komersial atau biomassa batang di bawah cabang dan tanpa banir. Hubungan antara BEF dengan diameter yang disajikan pada Gambar y = x R² = BEF Nomor Kelas Diameter Pohon Gambar 4 Hubungan BEF dengan diameter pohon Berdasarkan Gambar 4, nilai BEF selalu lebih besar dari 1. Hubungan antara nilai BEF dan diameter adalah berbanding terbalik. Nilai BEF akan semakin besar jika diameter pohonnya semakin kecil dan nilai BEF relatif konstan jika diameter pohon semakin besar. Kedua variabel tersebut dihubungankan dengan persamaan y = 1.599D , dengan nilai koefisien determinasi sebesar 81.62%. Nilai tersebut menunjukan bahwa data BEF dapat dijelaskan oleh 81.62% data diameter pohon. Biomass Conversion and Expansion Factor Biomass Conversion and Expansion Factos (BCEF) merupakan konversi biomassa dan faktor ekspansi untuk konversi kehilangan volume yang dapat diperdagangkan akibat kehilangan biomassa total. Analisis hubungan antara biomassa total dengan volume batang disajikan pada Gambar 5.

25 15 Biomassa Total (ton) W = V R² = Volume Batang (m 3 ) Gambar 5 Hubungan biomassa total dan volume batang Gambar 5 menunjukkan hubungan antara volume batang dan biomassa adalah linear yakni semakin besar volume batang maka akan semakin besar pula biomassa totalnya. Hubungan kedua variabel tersebut dapat dihubungkan oleh persamaan W = 0.842V , dengan nilai koefisien determinasi sebesar 98.82%. Nilai tersebut menunjukkan bahwa data biomassa pohon dapat dijelaskan oleh 98.82% data volume batang pohon. Biomass Conversion and Expansion Factor (BCEF) yang dihasilkan dari hubungan total biomassa dan volume adalah 0.94 ton/m 3. Nilai ini berarti bahwa 1 m 3 volume kayu keruing setara dengan 0.94 ton biomassa. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Berdasarkan uji statistik yang dilakukan, persamaan alometrik terbaik untuk menduga biomassa pohon bagian atas adalah persamaan yang menggunakan dua peubah yakni persamaan B_Tot = Dbh Dbh 2 Hbc. Tetapi untuk tujuan kemudahan dilakukan di lapangan, persamaan alometrik dengan menggunakan satu peubah yakni B_Tot = exp ( LnDbh) dapat digunakan dan persamaan tersebut cukup teliti untuk menduga biomassa pohon keruing. Persamaan alometrik tersebut dapat digunakan untuk menduga biomassa pohon keruing dengan kisaran diameter pohon cm. Saran Penyusunan alometrik biomassa yang dilakukan hanya pada pohon jenis keruing, oleh karena itu perlu dilakukan penelitian penyusunan alometrik biomassa pada pohon jenis lain di areal tersebut. Persamaan alometrik biomassa pohon keruing hanya dapat digunakan untuk mengukur potensi biomassa pada tegakan utama. Oleh sebab itu, perlu dilakukan penelitian mengenai potensi biomassa di bawah permukaan tanah yakni pada bagian akar.

26 16 DAFTAR PUSTAKA Adinugroho WC Model Penaksiran Biomassa Pohon Mahoni (Switenia macrophylla) di Kesatuan Pemangku Hutan Cianjur Perhutani Unit III Jawa Barat [skripsi]. Bogor: Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Adinugroho WC, SyahbaniI, Rengku MT, Arifin Z, Mukhaidil Teknik Estimasi Kandungan Karbon Hutan Sekunder Bekas Kebakaran 1997/1998. PT. Inhutani I. Batu Ampar. Kalimantan Timur. Basuki TM, Van Laake PE, Skidmore AK, Hussin YA Allometric equations for estimating the above-ground biomass in tropical lowland Dipterocarp forests. Forest Ecology and Management 257: Brown S Estimating Biomass and Biomass Change of Tropical Forest : a Primer. Rome: Food and Agriculture Organitation of the United Nation. Center for International Forestry Research Warta Kebijakan Perdagangan Karbon. Center for International Forestry Research (CIFOR). Bogor. Chapman SB Methods in plant ecology 2 nd edition. Blackwell Scientific Publisher. Oxford p. Dury SJ, Polglase PJ, Vercoe T Greenhouse Resource Kit for Private forest Growers. Agriculture Fisheries and Forestry Australia CSIRO. Australia. Elias Inovasi Metodologi dan Metode Estimasi Cadangan Karbon dalam Hutan dalam Rangka Program Reduced Emissions from Deforestation and Degradation (REDD) Indonesia. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Enders W Applied Econometric Time Series 2 nd edition. New York: John Willey & Sons, Inc. Hairiah K, Rahayu S Pengukuran 'Karbon Tersimpan di Berbagai Macam Penggunaan Lahan. World Agroforestry Centre. Bogor: ICRAF Southeast Asia. Hairiah K, Sitompul SM, Meine van N, Cherly P Methods for sampling carbon stock above and below ground. Bogor: ICRAF Southeast Asia. Irianto A Statistik: Konsep Dasar dan Aplikasinya. Jakarta: Kencana Prenada Media Group Jayasekara R Biomass Estimation of a Tropical Montane Rain Forest in Sri Lanka. Sri Lanka: Department of Botany, University of Kelaniya. Jayasekara R Biomass Estimation of a Tropical Montane Rain Forest in Sri Lanka. Sri Lanka: Department of Botany, University of Kelaniya. Kartawinata K Jenis-jenis Keruing, Seri LBN 28 (SDE 109). Bogor: Lembaga Biologi Nasional LIPI. MacDicken KG A Guide to Monitoring Carbon Storage in Forestry and Agroforestry Projects. USA: Winrock International Institute for Agriculture Development. Martawijaya A, Kartasujana I, Mandang YI, Prawira SA, Kadir K Atlas Kayu Indonesia, Jilid II: Bogor: Badan Litbang Kehutanan, Departemen Kehutanan. Onrizal Model penduga biomassa dan karbon tegakan hutan kerangas di Taman Nasional Danau Sentarum, Kalimantan Barat [tesis]. Bogor: Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

27 17 Soemarwoto O Ekologi, Lingkungan Hidup dan Pembangunan. Jakarta: Penerbit Djambatan. Wahyuningrum N Estimasi Biomassa Daun Pohon komersil di Hutan Sekunder Kabupaten Berau, Provinsi Kalimantan Timur. Solo: Balai Penelitian dan Pengembangan Kehutanan Solo. Wicaksono Penaksiran Potensi Biomassa Pada Hutan Tanaman Mangium (Acacia mangium Willd.) Kasus Hutan Tanaman PT. Musi Hutan Persada, Sumatera Selatan [skripsi]. Bogor: Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. LAMPIRAN Lampiran 1 Nilai Biomass Conversion and Expansion Factor No Volume Batang (m 3 ) Biomassa Total (ton) BCEF (ton/m 3 ) Rata-rata 0.94

28 18 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Tarutung pada tanggal 15 November 1990 dari ayah Parulian Lumbantobing dan Ibu Kamaria Purba. Penulis merupakan anak pertama dari lima bersaudara. Jenjang pendidikan yang ditempuh penulis adalah SDN 4 Lumbanjurjur Tarutung dengan tahun kelulusan 2002 kemudian melanjutkan ke SMP Negeri 4 Tarutung dan lulus pada tahun Tahun 2008 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Tarutung dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) di Departemen Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti beberapa kegiatan organisasi di kampus, antara lain menjadi pengurus Organisasi Mahasiswa Daerah Tarutung sebagai Divisi Pemerhati Eksternal, panitia Bina Corps Rimbawan (BCR) Fakultas Kehutanan, panitia Temu Manajer Departemen Manajemen Hutan dan panitia E-Green. Penulis pernah mengikuti Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di Baturaden dan Cilacap (Kesatuan Pemangkuan Hutan (KPH) Banyumas Timur dan Barat), Jawa Tengah Juli-Agustus 2010, Praktek Pengelolaan Hutan (PPH) di Hutan Pendidikan Gunung Walat Sukabumi dan di Tanggeung (KPH Cianjur), Jawa Barat Juli 2011, Praktek Kerja Lapang (PKL) di IUPHHK-HA PT. Salaki Summa Sejahtera Sumatera Barat selama periode Februari-April Selama kuliah penulis juga aktif sebagai asisten praktikum mata kuliah Inventarisasi Hutan tahun 2011 dan asisten praktikum mata kuliah Silvikultur tahun 2011 dan 2012 Untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul Persamaan Alometrik Biomassa Pohon Keruing di Pulau Siberut, Sumatera Barat dibimbing oleh Dr. Ir. Teddy Rusolono MS.