Inventarisasi Carbon Hutan Berbasis Pengukuran Lapangan (SNI 7724-2011) dan Penyusunan Persamaan Allometrik untuk Pendugaan Cadangan Karbon Hutan Berdasarkan Pengukuran Lapangan (SNI 7725-2011) I WAYAN SUSI DHARMAWAN Email:
[email protected] (Puslitbang Konservasi dan Rehabilitasi, Badan Litbang Kehutanan, Kementerian Kehutanan)
Disampaikan pada acara Lokakarya Sinergitas Program dan Kebijakan Provinsi Nusa Tenggara Timur dalam Mitigasi Perubahan Iklim serta Pembangunan dan Pengelolaan PSP Kupang, 16 Oktober 2014
OUTLINE 1)
PENDAHULUAN
2)
LIMA KARBON POOL
3)
CADANGAN C PER SIKLUS TANAM DARI BERBAGAI SISTEM PENGGUNAAN LAHAN
4)
Inventarisasi Carbon Hutan Berbasis Pengukuran Lapangan (SNI 7724-2011)
5)
Penyusunan Persamaan Allometric untuk Pendugaan Cadangan Karbon Hutan Berdasarkan Pengukuran Lapangan (SNI 7725-2011)
PENDAHULUAN FOTOSINTESIS
FOTOSINTAT
Penggunaan beberapa metodologi untuk pendugaan cadangan karbon hutan (VCS, IPCC GL 2006 dan lainlain)
PENYUSUN BIOMASSA
PENDUGAAN CO2
DEFINISI • Biomasa: total berat kering tanur vegetasi • Biomasa Atas Permukaan total berat kering tanur vegetasi di atas permukaan tanah yang meliputi seluruh bagian pohon, tumbuhan bawah, pohon mati, kayu mati dan serasah
• Biomasa Bawah Permukaan total berat kering tanur di bawah permukaan tanah yang meliputi akar tanaman dan karbon organik • Karbon Unsur kimia yang memiliki atom 6 (C6) Sumber: Pustanling, 2011
MENGAPA BIOMASA HUTAN SANGAT RELEVAN DGN ISU PERUBAHAN IKLIM ? • Biomasa hutan berperan penting dalam siklus biogeokimia terutama dalam siklus karbon. • Dari keseluruhan karbon hutan ± 50% diantaranya tersimpan dalam vegetasi hutan. • Kerusakan hutan, kebakaran, pembalakan akan menambah jumlah karbon di atmosfer. • Penghitungan biomasa sangat diperlukan untuk mengetahui kandungan karbon hutan.
LIMA CARBON POOLS Five Carbon pools defined by COP9 Method for measurement
Feasibilit y (Cost)
Branc h& Leaf
Use of parameter
○
Trunk
Direct measurement
◎
Root
Sampling survey & model
△
Dead wood
Sampling survey & model
△
Litter
Sampling survey & model
△
Soil organic carbon
Sampling survey & model
△
Carbon pools
Branch CABANG & Leaf DAN DAUN
KAYU MATI Dead wood BATANG Trunk
AKAR Root
Above ground biomass Below ground biomass
SERASAH Litter KARBON Soil organic ORGANIK carbon TANAH (0-30CM) (0-30cm)
COP9 decision paper Projects participants shall account for all changes in the following carbon pools: above-ground biomass, below-ground biomass, litte r, dead wood, and soil organic carbon. Projects participants may choose not to account for a given pool in a commitment pe riod, if transparent and verifiable information is provided that the pool is not a source.
Perakaran tanaman seperti ini >>>> dikelompokkan di atas permukaan tanah atau di bawah permukaan tanah???
PERSENTASE SIMPANAN KARBON PERSENTASE SIMPANAN KARBON PADA LOKASI TANAH MINERAL: • 70% Biomasa di Atas Permukaan Tanah • 20% Biomasa di Bawah Permukaan Tanah • 5% Biomasa Dead Wood (Nekromas) • 3% Biomasa Lantai Hutan • 2% Biomasa Non-Kayu di Atas Permukaan Tanah
PERSENTASE SIMPANAN KARBON DI HUTAN RAWA GAMBUT (SUMBER: I WAYAN S DHARMAWAN, 2012) Klaster (Cluster) Hutan gambut primer (Primary peat forest)
Pool Karbon (Carbon Pool)
Tumbuhan bawah (Understorey) Semai (Seedling) Pancang dan tiang (Sapling and pole) Pohon (Tree) Serasah (Litter) Nekromas ≤ 10 cm (Necromass ≤ 10 cm) Nekromas > 10 cm (Necromass > 10 cm) Total Hutan gambut bekas Tumbuhan bawah (Understorey) terbakar berulang tiap tahun (Repeated-burnt forest) Semai (Seedling) Pancang dan tiang (Sapling and pole) Pohon (Tree) Serasah (Litter) Nekromas ≤ 10 cm (Necromass ≤ 10 cm) Nekromas > 10 cm (Necromass > 10 cm) Total
Cadangan C (C Stock) (ton/ha)
Proporsi (Proportion) (%)
0,28 2,20
0,31 2,48
14,20 56,41 1,16
16,01 63,61 1,31
1,92
2,16
12,52 88,69
14,12 100,00
2,53 0,03
32,19 0,32
2,38 0,00 1,52
30,31 0,00 19,35
0,84
10,69
0,56 7,85
7,14 100,00
CADANGAN C PER SIKLUS TANAM BERBAGAI SISTEM PENGGUNAAN LAHAN SISTEM PENGGUNAAN LAHAN
UMUR MAX (TAHUN)
JUMLAH C TERSIMPAN PER SIKLUS TANAM (TON/HA)
Hutan Alam (mulitikultur)
120
254
Hutan Sekunder (multikultur)
60
176
Agroforestry Karet (multikultur)
40
116
Perkebunan Karet (monokultur)
25
97
Perkebunan Kelapa Sawit (monokultur)
20
91
Rotasi Padi-Bero Rerumputan
7
74
Rotasi Ubi Kayu-Alangalang
3
36
Sumber: Tomich et al., 1998
Inventarisasi Carbon Hutan Berbasis Pengukuran Lapangan (SNI 7724-2011)
CARA PENGUKURAN DI LAPANGAN Pengambilan contoh: Stratifikasi & Rancangan pengambilan contoh 2. Setting Plots 3. Sensus Seluruh Pohon 4. Sampling Merusak (Destructive sampling) terhadap pohon jika memungkinkan 5. Pengukuran Tumbuhan Bawah 6. Sampling Merusak (Destructive Sampling) terhadap Tumbuhan Bawah 7. Serasah dan Sampling tanah 8. Perhitungan Total Biomasa 1.
I. PENGAMBILAN CONTOH STRATIFIKASI •
Bertujuan mengelompokkan tapak berdasarkan peta tutupan lahan yang diperoleh dari interpretasi citra satelit dengan resolusi paling rendah 30 m.
I. PENGAMBILAN CONTOH RANCANGAN PENGAMBILAN CONTOH • • •
Stratified Systematic Random Sampling Stratified Random Sampling Toleransi kesalahan (sampling error) maksimal 20%
1I. SETTING PLOTS 1.
Alat Kompas. Patok atau tiang sebagai penanda batas ujung plot. GPS (Geographical Positioning System): untuk mengidentifikasi lokasi plot.
1I. SETTING PLOTS 2. Bentuk Plot Bujur sangkar Persegi panjang Lingkaran
1I. SETTING PLOTS 20 m
A : sub plot untuk semai, serasah dan tumbuhan bawah B : sub plot untuk pancang C : sub plot untuk tiang D : sub plot untuk pohon
10 m
5m 2m 20 m
10 m
5m
2m
A B C D
1I. SETTING PLOTS
A
B C
D
A : sub plot untuk semai, serasah dan tumbuhan bawah (radius 2 m) B : sub plot untuk pancang (radius 5 m) C : sub plot untuk tiang (radius 10 m) D : sub plot untuk pohon (radius 20 m)
III. SENSUS POHON (1) Pengukuran DBH Pengukuran diameter DBH menggunakan diameter tape atau meteran biasa (2) Pengukuran Tinggi
Pengukuran diameter setinggi dada pada berbagai kondisi pohon
IV. PENGUKURAN TUMBUHAN BAWAH Ukur dan catat data sebagai berikut: 1. Penutupan (%) = area penutupan oleh tumbuhan hidup/ total area (2m x 2m) 2. Tinggi tumbuhan bawah yang paling tinggi (m)
V. SERASAH DAN SAMPLING TANAH Serasah Tempatkan frame ukuran 2 m x 2 m untuk pengambilan serasah. Timbang berat basah serasah. Ambil sampel serasah dan timbang berat basah sampelnya.
Kering oven sampel serasah pada suhu 85º C selama 2 hari. Timbang berat kering sampel.
VI. POHON MATI+KAYU MATI (NEKROMAS) Tempatkan frame ukuran 2 m x 2 m untuk pengambilan nekromas. Nekromas ukuran diameter < 10 cm diukur pada subplot ukuran 2 m x 2 m. Nekromas ukuran diameter > 10 cm diukur pada subplot ukuran 5 m x 5 m, 10 m x 10 m dan 20 m x 20 m. Timbang berat basah nekromas. Ambil sampel nekromas dan timbang berat basah sampelnya. Kering oven sampel nekromas pada suhu 85º C selama 2 hari. Timbang berat kering sampel.
VII. SAMPLING TANAH Tanah Ambil sampel tanah dari masing-masing lapisan tanah/horizon (0-5 cm, 5-10 cm, ---) dengan menggunakan ring sampler yang telah diketahui tinggi dan volumenya. Ring sampler ditempatkan pada setiap kedalaman 5 cm. Letakkan ring sampler pada permukaan tanah yang telah ditentukan. Tekan ring sampler sampai kedalaman 5 cm pertama dengan menggunakan palu kecil.
Tanah (lanjutan)
Letakkan ring sampler pada kedalaman 5 cm berikutnya
Posisi ring sampler
Tanah (lanjutan) Buang kelebihan tanah dari ring sampler dengan menggunakan pisau/golok.
Ambil sampel tanah dari dalam ring sampler dan letakkan dalam satu plastik. Dalam satu plastik berisi sampel tanah komposit dari masing-masing kedalaman. Kering-anginkan sampel tanah dari ring sampler. Berat kering angin total sampel tanah.
X. Penghitungan Total Biomasa
Penghitungan Cadangan Karbon di 5 Carbon Pool 1. Penghitungan Karbon dari biomasa diatas permukaan tanah Cbap = B x % C Organik
2. Penghitungan Karbon dari biomasa serasah CSeresah= Bo x % C Organik 3. Penghitungan karbon dari biomasa pohon mati dan kayu mati Ckayumati+pohonmati= Bo x % C Organik
Penghitungan Cadangan Karbon di 5 Carbon Pool 4. Penghitungan karbon dari biomasa di bawah permukaan tanah
Cbbp= Bo x % C Organik 5. Penghitungan karbon tanah Ctanah= V x ρ x % C Organik
C Total = Cbap + CSeresah + Ckayumati+pohonmati + Cbbp+ Ctanah
Penyusunan Persamaan Allometrik untuk Pendugaan Cadangan Karbon Hutan Berdasarkan Pengukuran Lapangan (SNI 77252011)
3.1 persamaan alometrik persamaan regresi yang menyatakan hubungan antara dimensi pohon dengan biomassa, dan digunakan untuk menduga biomassa pohon 3.2 batang bagian utama dari pohon yang menopang seluruh bagian pohon dan menghubungkan akar dengan tajuk 3.3 cabang bagian dari pohon yang tumbuh dari batang 3.4 fraksi potongan bagian pohon pada batang, cabang, ranting, daun, bunga dan buah 3.5 koefisien determinasi nilai yang menunjukkan proporsi keragaman dari peubah yang diduga yang dapat dijelaskan oleh peubah penduganya dari suatu model regresi 3.6 signifikansi parameter kaidah statistik yang menunjukkan bahwa peubah penduga berpengaruh nyata terhadap peubah yang diduga
3.7 tinggi total panjang pohon yang telah rebah ditambah dengan tinggi tunggak yang tertinggal yang dinyatakan dalam satuan meter dengan ketelitian satu angka di belakang koma
BEBERAPA METODE PENGUKURAN BIOMASA KARBON PADA VEGETASI HUTAN METODE TIDAK LANGSUNG a)
Persamaan Allometrik :Y = a (DBH) b
Contoh: Persamaan Brown, Persamaan Kettering, Persamaan Chave. b)
Gravimetri dan Volumetri: Menggunakan pendekatan kerapatan jenis kayu dan volume kayu
c)
Citra Satelit dalam Pendugaan Biomasa
BEBERAPA METODE PENGUKURAN BIOMASA KARBON PADA VEGETASI HUTAN (Lanjutan) METODE LANGSUNG Destructive sampling (sampling merusak): Dilakukan dengan cara menebang pohon dan menimbang langsung di lapangan
DESTRUCTIVE SAMPLING UNTUK POHON Setiap seksi harus dinomori
Penimbangan berat basah masing-masing bagian
Penggalian akar
Setelah pohon sampel tumbang, kemudian batang dipotong-potong menjadi perseksi dan cabang dipisahkan dari batang
DESTRUCTIVE SAMPLING UNTUK POHON Destructive Sampling untuk pohon Beberapa pohon (tergantung juga sebaran diameter yang tersedia) dipilih dan ditebang untuk pembuatan formulasi persamaan allometri sebagai berikut; Y=aXb
lnY=ln a + b ln X
Y=WS,WR,WB,WL X=DBH,DBH2*H Dimana; a ~ l: coefficients, D: DBH, H: Tinggi, WS : Berat kering batang, WR: Berat kering akar, WB: Berat kering cabang, WL: Berat kering daun
PERSAMAAN ALLOMETRIK PADA BEBERAPA JENIS HUTAN TANAMAN (SUMBER: I WAYAN S DHARMAWAN DAN CHAIRIL A. SIREGAR, 2009) No. 1.
A. mangium
Persamaan allometrik (Total Dry Weight) TDW = 0.12 (DBH)2.28
2.
P. merkusii
TDW = 0.1 (DBH)2.29
3.
S. leprosula
TDW = 0.15 (DBH)2.3
4.
P. falcataria
TDW=0.1479 (DBH)2.2989
Maribaya, Bogor Cianten, Bogor Ngasuh. Bogor Sukabumi
5.
P. falcataria
TDW = 0.2831 (DBH)
Kediri
6.
Avicennia marina
TDW = 0.2901(DBH)
7.
Agathis loranthifolia TDW = 0.4725 (DBH)
8.
Aleurites moluccana TDW = 0,064(DBH)2,4753
9.
Rhizophora mucronata
TDW = 0,1366(DBH)2,4377
Hutan daratan kering
TDW = 0.1728 (DBH)
2.2234
Hutan mangrove
TDW = 0.2064 (DBH)
2.34
10. 11.
Jenis tanaman
2.063
2.2605 2.0112
Lokasi
Ciasem, Subang Baturaden Kutacane, Aceh Tenggara Ciasem, Purwakarta Lokasi No. 1, 2, 3, 4, 5, 7 dan 8. Lokasi No. 6 dan 9.
B erat K ering T otal (kg)
10000.0 Persam aan allom etrik tanah m angrove y = 0.2064x2.34 R 2 = 0.98
1000.0
100.0
Persam aan allom etrik tanah kering y = 0.1728x2.2234 R 2 = 0.98
10.0
1.0 1
10 D B H (cm )
100
PERSAMAAN ALLOMETRIK HUTAN TANAMAN DI HUTAN DARATAN KERING DAN HUTAN MANGROVE (SUMBER: I WAYAN S DHARMAWAN DAN CHAIRIL A. SIREGAR, 2009)
PROSEDUR
PENENTUAN POHON CONTOH
PENGUKURAN DBH
PENEBANGAN POHON CONTOH
PENGUKURAN TINGGI TOTAL POHON CONTOH
PEMBAGIAN FRAKSI POHON CONTOH
PENIMBANGAN BERAT BASAH TOTAL
PENGAMBILAN DAN PENIMBANGAN BERAT BASAH UJI
ANALISIS BERAT KERING DI LABORATORIUM
FORMULASI PERSAMAAN ALLOMETRIK
UJI KETERANDALAN MODEL
Terima kasih atas perhatiannya......
