PENDUGAAN CADANGAN KARBON Above Ground Biomass (AGB) PADA TEGAKAN AGROFORESTRI DI KABUPATEN LANGKAT SKRIPSI Oleh : Yusrani Dwi Paulina Malau 081201059 Manajeman Hutan PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013
PENDUGAAN CADANGAN KARBON Above Ground Biomass (AGB) PADA TEGAKAN AGROFORESTRI DI KABUPATEN LANGKAT SKRIPSI Oleh : Yusrani Dwi Paulina Malau 081201059 Manajeman Hutan Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarajana di Program Studi Kehutanan Fakultas Pertanian PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013
LEMBAR PENGESAHAN Judul : Pendugaan Cadangan Karbon Above Ground Biomass (AGB) pada Tegakan Agroforestri di Kabupaten Langkat Nama : Yusrani Dwi Paulina Malau NIM : 081201059 Program Studi : Manajemen Hutan Disetjui Oleh Komisi Pembimbing Ketua Anggota Rahmawaty, S.Hut, MSi, Ph.D Riswan S.Hut Mengetahui, Ketua Program Studi Kehutanan Siti Latifah S. Hut, M.Si, Ph.D
ABSTRAK Yusrani Dwi Paulina Malau. Pendugaan Cadangan Karbon Above Ground Biomass (AGB) pada Tegakan Agroforestri di Kabupaten Langkat. Dibimbing oleh Rahmawaty dan Riswan. Perubahan tata guna lahan dan perubahan penutupan lahan melalui konversi hutan merupakan penyebab dalam pemanasan global. Sehubungan dengan perubahan iklim, sistem agroforestri diperkirakan memiliki potensi yang tinggi dalam penyerapan karbon di atmosfer. Sistem agroforestri berkontribusi mengurangi peningkatan CO 2 atmosfer dan gas rumah kaca lainnya dengan cara meningkatkan karbon dalam tanah dan mengurangi tekanan untuk pembukaan lahan hutan, dimana karbon yang berasal dari CO 2 tersebut diambil oleh tanaman dan disimpan dalam bentuk biomassa. Penelitian ini bertujuan untuk menghitung C-stock dan untuk memetakan sebaran karbon pada tegakan agroforestri di Kabupaten Langkat dengan menggunakan data penginderaan jarak jauh. Perhitungan kandungan karbon dilakukan tanpa melakukan pengrusakan dengan menggunakan metode allometrik dan metode lanskap (NDVI). Jenis-jenis vegetasi yang ada di lahan sebaran agroforestri di Kabupaten Langkat yaitu sengon, mindi, sungkai, coklat, mangga, mahoni, nangka, durian, karet, kemiri, jati, jengkol, petai, dan duku. Jumlah cadangan karbon pada tegakan agroforestri di Kecamatan Sei Bingai, Kecamatan Bahorok, dan Kecamatan Wampu yaitu 58,438 ton/ha, 63,005 ton/ha, dan 56,76 ton/ha. Perbedaan perolehan kandungan karbon dipengaruhi oleh kerapatan vegetasi, keragaman ukuran diameter dan sebaran berat jenis vegetasi. Hasil analisis indeks vegetasi NDVI dengan data lapangan (karbon) menghasilkan persamaan regresi linier sederhana yaitu Y = 33,62+43,53x dengan nilai koefisien korelasi yaitu 0,807. Dari hasil yang diperoleh menunjukkan adanya hubungan linier yang sangat baik sehingga dapat dikatakan hasil estimasi cadangan karbon yang dilakukan dapat menjelaskan keadaan yang ada di lapangan. Kata kunci: Agroforestri, Kandungan Karbon, NDVI, Biomassa
ABSTRACT Yusrani Dwi Paulina Malau. The Estimate of Carbon Stocks Above Ground Biomass (AGB) on Agroforestry Stands in Langkat District. Guided by Rahmawaty and Riswan. Changes in landuse and land cover change through forest conversion is the caused of global warming. Due to the climate change, agroforestry systems is estimated to have a high potential for carbon sequestration in the atmosphere. Agroforestry systems contribute to reducing the increase in atmospheric CO 2 and other greenhouse gases by increasing carbon in the soil and reduce the pressure for forest clearing, where the carbon comes from CO 2 is taken up by plants and stored in the form of biomass. This study aims to quantify the carbon content and to map the distribution of carbon in agroforestry stands in Langkat District using data of remote sensing. Calculation of carbon stocks doing with non-destructive by using allometric method and landskap (NDVI) method. Vegetation types that exist in distribution of land agroforestry in Langkat District are sengon, mindi, sungkai, coklat, mangga, mahoni, nangka, durian, karet, kemiri, jati, jengkol, petai, and duku. The amount of carbon stocks in agroforestry stands in Sei Bingai subdistrict, Bahorok subdistrict, and Wampu subdistrict are 58,438 ton/ha, 63,005 ton/ha, and 56,76 ton/ha. Differences in carbon content acquistion is influenced by vegetation density, diversity of size, and distribution of vegetation density. NDVI vegetation index analysis with field data (carbon content) results in a simple linear regression equation is Y = 33,62+43,53x with a correlation coefficient is 0,807. The results obtained showed a good liniear relationship that can be said on the estimation of carbon stocks that can be done to explain the circumstances that exist in the field. Keywords: Agroforestry, Carbon Stock, NDVI, Biomass
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Pematang Siantar pada tanggal 24 Nopember 1989 dari bapak J. Malau dan ibu D. Rajagukguk. Penulis merupakan anak kedua dari lima bersaudara. Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SDN 091713 Amborokan, Sindar Raya pada tahun 2002, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama di SLTPN 2 Pematang Raya pada tahun 2005, dan Sekolah Menengah Atas di SMA RK Bintang Timur Pematang Siantar pada tahun 2008. Pada tahun 2008, penulis lulus seleksi masuk (USU) melalui jalur Seleksi Nasional Mahasiswa Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih program studi Manajemen Hutan, Departemen Kehutanan. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten untuk Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH) dibawah bimbingan Irawaty Azhar, S.Hut., M.Si. Penulis mengikuti kegiatan Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan di Kawasan Danau Lau Kawar dan TWA Deleng Lancuk, Kabupaten Karo selama 10 hari. Penulis juga melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Perum Perhutani Unit II KPH Banyuwangi Utara pada 1 Februari-1 Maret 2012. Penulis melakukan penelitian di lahan sebaran agrofoestri di Kabupaten Langkat pada bulan Juli-Nopember 2012 dengan judul Pendugaan Cadangan Karbon Above Ground Biomass (AGB) pada Tegakan Agroforestri di Kabupaten Langkat dibawah bimbingan Rahmawaty S, Hut., M.Si., Ph.D dan Riswan S, Hut.
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, atas kasih dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Pendugaan Cadangan Karbon Above Ground Biomass (AGB) pada Tegakan Agroforestri di Kabupaten Langkat tepat pada waktunya. Penulis mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua penulis yang telah membesarkan dan mendidik penulis selama ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Rahmawaty S.Hut., M.Si., Ph.D dan Riswan, S.Hut selaku ketua dan anggota komisi pembimbing yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan yang membangun dalam penyusunan skripsi ini. Penulis menyadari dalam penulisan dan penyajian dalam tulisan ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu dengan kerendahan hati penulis akan menerima kritikan dan saran yang bersifat membangun. Akhir kata penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan. Medan, Januari 2013 Penulis
DAFTAR ISI ABSTRAK... i ABSTRACT... ii RIWAYAT HIDUP... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR LAMPIRAN... ix PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 2 Manfaat Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA Biomassa dan Pemanasan Global... 4 Potensi Agroforestri dalam Menyerap Karbon... 9 Metode Allometrik untuk Menduga Cadangan Karbon... 12 Estimasi Cadangan Karbon Menggunakan Data Penginderaan Jauh...... 14 METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat... 18 Gambaran Umum Lokasi Penelitian... 19 Alat dan Bahan... 19 Metode Penelitian... 20 Pelaksanaan Penelitian... 20 Pembuatan Plot pada Areal Sebaran... 21 Pendugaan C-Stock dalam Tingkat Landskap... 24 Hubungan antara Karbon dan NDVI... 26 Tahapan Pendugaan Cadangan Karbon... 27 HASIL DAN PEMBAHASAN Keadaan Agroforestri... 28 Biomassa Tegakan... 31 Potensi Agroforestri dalam Menyerap Karbon... 34 Hubungan Nilai NDVI dengan Karbon... 37 Uji Statistik Koefisien Korelasi... 43
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 45 Saran... 45 DAFTAR PUSTAKA... 46 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL 1. Rumus-rumus allometrik untuk menduga biomassa beberapa jenis tanaman yang umum ditanam pada lahan agroforestri... 13 2. Data primer dan sekunder yang digunakan... 21 3. Jenis-jenis pohon pada plot sebaran agroforestri... 29 4. Kandungan biomassa berdasarkan kelas diameter (ton/ha)... 32 5. Kandungan karbon total agroforestri... 36 6. Rata-rata cadangan karbon di atas permukaan tanah pada berbagai sistem penggunaan lahan di Kabupaten Nunukan... 37 7. Hubungan nilai NDVI dengan data lapangan (biomassa)... 38 8. Hasil perhitungan NDVI berdasarkan biomassa... 43
DAFTAR GAMBAR 1. Peta lokasi penelitian... 18 2. Pembuatan plot... 23 3. Diagram alir penelitian... 27 4. Peta sebaran agroforestri di Kabupaten Langkat... 30 5. Biomassa tegakan agroforestri berdasarkan diameter... 34 6. Perbandingan Kandungan Karbon... 35 7. Hubungan nilai NDVI dengan karbon... 39 8. Kenampakan citra indeks vegetasi dan penyebaran titik sampel... 40 9. Sebaran nilai NDVI... 41 10. Peta sebaran cadangan karbon agroforestri Kabupaten langkat... 42 11. Regresi Linier Kandungan Karbon dengan NDVI... 44
DAFTAR LAMPIRAN 1. Hasil perhitungan biomassa total tegakan Kecamatan Sei Bingai... 50 2. Hasil perhitungan biomassa total tegakan Kecamatan Bahorok... 58 3. Hasil perhitungan biomassa total tegakan Kecamatan Wampu... 65 4. Dokumentasi... 73