PENENTUAN UKURAN OPTIMAL PLOT CONTOH UNTUK PENDUGAAN BIOMASSA Acacia mangium Willd. DI KPH BOGOR, PERUM PERHUTANI DIVISI REGIONAL JAWA BARAT DAN BANTEN
AGIL HANAFI IBRAHIM
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Penentuan Ukuran Optimal Plot Contoh untuk Pendugaan Biomassa Tegakan Acacia mangium Willd. di KPH Bogor, Perum Perhutani Divisi Regional Jawa Barat dan Banten adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi 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 skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Februari 2016 Agil Hanafi Ibrahim NIM E14110035
ABSTRAK AGIL HANAFI IBRAHIM. Penentuan Ukuran Optimal Plot Contoh untuk Pendugaan Biomassa Tegakan Acacia mangium Willd. di KPH Bogor, Perum Perhutani Divisi Regional Jawa Barat dan Banten. Dibimbing oleh TATANG TIRYANA.
Pendugaan biomassa tegakan umumnya dilakukan menggunakan plot contoh dengan ukuran tertentu. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan ukuran plot contoh optimal untuk menduga potensi biomassa tegakan mangium pada beberapa umur tegakan. Pengumpulan data tegakan dilakukan dengan membuat plot contoh berukuran 1 ha (100 m x 100 m) pada tegakan mangium berumur 2 tahun, 4 tahun dan 6 tahun di RPH Maribaya, BKPH Parung Panjang, KPH Bogor. Pada masing-masing petak 1 ha tersebut dilakukan simulasi ukuran plot berbentuk bujur sangkar mulai dari 10 m x 10 m hingga 80 m x 80 m. Hasil penelitian menunjukan bahwa ukuran plot optimal untuk menduga potensi biomassa tegakan mangium adalah 30 m x 30 m untuk tegakan muda (umur 2 tahun), dan 60 m x 60 m untuk masing-masing tegakan sedang (umur 4 tahun) dan tegakan tua (umur 6 tahun). Kata kunci: mangium, ukuran plot, biomassa, hutan tanaman
ABSTRACT AGIL HANAFI IBRAHIM. Determining Optimum Size of Sample Plot for Estimating Biomass of Acacia mangium Willd. in KPH Bogor, Perum Perhutani West Java dan Banten Regional Devision. Supervised by TATANG TIRYANA. Estimation of stand biomass is generally performed using a sample plot of a certain size. This study aims to determine the optimal size of sample plots to estimate the potential biomass of mangium stands at different stand ages. Stand data was collected from creating a sample plot measuring 1 ha (100 m x 100 m) on mangium stand of 2 years old, 4 years old and 6 years old in RPH Maribaya, BKPH Parung Panjang, KPH Bogor. In each plot of 1 ha of the simulation is a square plot size ranging from 10 m x 10 m to 80 m x 80 m. The results showed that the optimal plot size for estimating the potential of stands biomass of mangium is 30 m x 30 m for young stand age (2 years old), and 60 m x 60 m for each of the middle-age stands (4 years old) and mature stands (6 years old). Keywords: mangium, plot size, biomass, forest plantations
PENENTUAN UKURAN OPTIMAL PLOT CONTOH UNTUK PENDUGAAN BIOMASSA Acacia mangium Willd. DI KPH BOGOR, PERUM PERHUTANI DIVISI REGIONAL JAWA BARAT DAN BANTEN
AGIL HANAFI IBRAHIM
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Departemen Manajemen Hutan
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Penentuan Ukuran Optimal Plot Contoh untuk Pendugaan Biomassa Tegakan Acacia mangium Willd. di KPH Bogor, Perum Perhutani Divisi Regional Jawa Barat dan Banten. Penelitian ini bertujuan menentukan ukuran plot contoh optimal untuk menduga potensi biomassa tegakan mangium (Acacia mangium willd.) sesuai umur tegakan di RPH Maribaya, BKPH Parung Panjang, KPH Bogor. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih sebesarnyabesarnya kepada Bapak Dr Tatang Tiryana SHut MSc selaku dosen pembimbing yang telah membimbing, mengarahkan, dan memotivasi penulis. Ayah dan Ibu tercinta atas doa dan dukungannya. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan karena keterbatasan yang dimiliki. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran yang membangun untuk memperlancar dan memperoleh hasil penelitian selanjutnya yang lebih baik. Semoga skripsi ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2016 Agil Hanafi Ibrahim
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
viii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
Manfaat Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat Penelitian
2
Alat dan Bahan
2
Jenis dan Sumber Data
2
Pengumpulan Data di Lapangan
2
Simulasi Ukuran Plot Contoh
3
Analisis Data
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
7
Parameter Jumlah Pohon per Hektar
7
Parameter Diameter Tegakan
9
Parameter Biomassa Tegakan
11
Ukuran Plot Contoh untuk Tiap Parameter Tegakan
13
SIMPULAN DAN SARAN
14
Simpulan
14
Saran
14
DAFTAR PUSTAKA
14
RIWAYAT HIDUP
16
DAFTAR TABEL 1 2 3 4 5 6 7
Nilai aktual dan nilai dugaan jumlah pohon per hektar Hasil uji khi kuadrat, rata-rata bias, dan persen bias dari nilai dugaan jumlah pohon per hektar Nilai aktual dan nilai dugaan diamater tegakan Hasil uji khi kuadrat, rata-rata bias, dan persen bias dari nilai dugaan diameter tegakan per hektar Nilai aktual dan nilai dugaan biomassa tegakan Hasil uji khi kuadrat, rata-rata bias, dan persen bias dari nilai dugaan biomassa tegakan per hektar Ukuran plot contoh optimal untuk masing-masing parameter tegakan
8 9 10 11 12 13 13
DAFTAR GAMBAR 1 2 3
Bentuk petak 1 ha (100 m x 100 m) pada tegakan umur (a) 2 tahun dan (b) 4 dan 6 tahun Simulasi beberapa ukuran plot contoh pada setiap petak 1 ha tegakan umur (a) 2 tahun dan (b) 4 dan 6 tahun Sebaran letak pohon pada tegakan umur: (a) 2 tahun, (b) 4 tahun, dan (c) 6 tahun
3 4 7
PENDAHULUAN Latar Belakang Kegiatan pengelolaan hutan memerlukan suatu perencanaan pengelolaan yang baik agar dapat mencapai hasil yang optimal dan menguntungkan baik secara ekonomi, ekologi serta bermanfaat bagi masyarakat. Penyusunan rencana pengelolaan hutan yang baik memerlukan data yang tepat dan akurat yang diperoleh dari kegiatan inventarisasi hutan (Sigit 2001). Kegiatan inventarisasi hutan harus dilakukan dengan seksama dan terencana agar diperoleh data yang teliti dan tepat. Ada beberapa faktor pembatas dalam kegiatan inventarisasi hutan, seperti keterbatasan sumber daya manusia, biaya, dan waktu. Hal ini juga berkaitan dengan luasnya areal lahan yang akan diukur (Alfianto 2007). Selain itu, potensi tegakan cenderung berubah karena adanya dinamika tegakan yang dicerminkan oleh perubahan dimensinya (misalnya volume dan jumlah individu pohon). Menurut Oliver dan Larson (1990), dinamika tegakan merupakan perubahan yang terjadi pada struktur tegakan menurut waktu yang meliputi perilaku tegakan selama dan setelah mengalami gangguan atau perlakuan tertentu. Gangguan hutan dapat terjadi karena serangan hama, penyakit, dan penebangan liar. Perlakuan silvikultur, misalnya penjarangan untuk hutan tanaman, juga dapat menyebabkan perubahan struktur tegakan. Dinamika tegakan tersebut perlu diperhatikan dalam kegiatan inventarisasi hutan karena dapat mempengaruhi ketelitian pendugaan potensi tegakan. Ukuran plot contoh yang sesuai dan efektif diperlukan untuk mengatasi keterbatasan-keterbatasan tersebut, sehingga metode penarikan contoh dipandang sebagai metode yang paling tepat. Pengamatan pada sebagian wilayah yang dianggap mewakili seluruh luas hutan merupakan prinsip metode penarikan contoh dalam inventarisasi hutan. Berbagai metode penarikan contoh dan penggunaan bentuk-bentuk plot contoh telah diteliti oleh ahli-ahli kehutanan dengan tujuan mendapatkan informasi potensi hutan yang mendekati keadaan sebenarnya. Hal ini juga berlaku bagi potensi biomassa pada suatu tegakan hutan. Pohon-pohon dalam plot contoh merupakan pohon-pohon yang mewakili kondisi tegakan dalam areal hutan. Oleh karena itu, ukuran plot akan berpengaruh terhadap keterwakilkan kondisi tegakan pada areal hutan yang luas. Seperti yang dikemukakan Herbagung (2009), semakin besar ukuran plot contoh maka akan semakin mampu menampung keragaman tegakan yang diwakilkannya. Namun ukuran plot contoh yang besar akan mengakibatkan waktu dan tenaga yang digunakan untuk pembuatan dan pengukuran plot semakin besar. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian untuk menentukan ukuran plot contoh yang optimal untuk pendugaan parameter-parameter tegakan, khususnya biomassa tegakan.
Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah menentukan ukuran plot contoh optimal untuk menduga potensi biomassa tegakan mangium (Acacia mangium willd.) pada beberapa umur tegakan di RPH Maribaya, BKPH Parung Panjang, KPH Bogor.
2
Manfaat Penelitian Penelitian ini memberikan informasi mengenai ukuran plot contoh yang optimal untuk pendugaan potensi biomassa tegakan mangium di RPH Maribaya, BKPH Parung Panjang, KPH Bogor, sehingga dapat membantu kegiatan inventarisasi hutan secara efisien.
METODE Waktu dan Tempat Penelitian Pengambilan data penelitian dilakukan pada bulan AgustusSeptember 2015 di hutan tanaman mangium (Acacia mangium willd.) di RPH Maribaya, BKPH Parung Panjang, KPH Bogor, Perum Perhutani Divisi Regional Jawa Barat dan Banten. Tepatnya pada petak 28H, 27F, dan 31A yang mewakili tegakan A. mangium dengan umur 2, 4, dan 6 tahun. Petak 28H ditanam pada tahun 2013 dengan luasan 20 ha, petak 27F ditanam pada tahun 2011 dengan luasan 44.81 ha, dan petak 31A ditanam pada tahun 2009 dengan luasan 13.71 ha. Masing-masing petak ditanami tegakan mangium dengan jarak tanam 3 m x 3 m. Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas alat tulis, GPS, kompas, tali rafia, pita diameter, peta areal kerja, kamera, tally sheet, pita ukur, dan laptop yang dilengkapi dengan program Microsoft office (MS Word dan MS Excel). Bahan yang digunakan yaitu tegakan mangium (Acacia mangium willd.) umur 2, 4, dan 6 tahun yang berada di RPH Maribaya, BKPH Parung Panjang, KPH Bogor. Jenis dan Sumber Data Data yang digunakan dalam penelitian ini meliputi data primer dan data sekunder. Data primer merupakan data yang diperoleh langsung dari hasil pengukuran di lapangan meliputi diameter pohon setinggi dada (Dbh). Pengumpulan data sekunder dilakukan untuk mendapatkan data mengenai kondisi umum lokasi penelitian. Pengumpulan Data di Lapangan Pengambilan data dilakukan dengan membuat satu petak bujursangkar berukuran 1 ha (100 m x 100 m) pada masing-masing umur tegakan. Pada tegakan umur 2 tahun, petak 1 ha tersebut dibagi-bagi lagi menjadi subpetak-subpetak dengan ukuran 10 m x 10 m, sehingga terdapat 100 subpetak yang diberi nomor 1100. Pada tegakan umur 4 dan 6 tahun, petak 1 ha tersebut dibagi-bagi lagi menjadi subpetak-subpetak berukuran 20 m x 20 m sebanyak 25 subpetak dengan nomor 1-25. Gambar plot contoh di lapangan dapat dilihat pada Gambar 1. Petakpetak 1 ha tersebut ditempatkan secara sengaja (purposive) pada lokasi-lokasi yang sebaran pohonnya merata dan kelerengan lapangan sedatar mungkin.
3
Pada setiap petak dilakukan pengukuran diameter setinggi dada (Dbh = 1.3 m) semua pohon mangium dengan menggunakan pita diameter. Pengukuran dilakukan pada setiap subpetak sesuai urutan pada Gambar 1 untuk mempermudah dan mempercepat kegiatan pengukuran di lapangan.
Gambar 1 Bentuk petak 1 ha (100 m x 100 m) pada tegakan umur (a) 2 tahun dan (b) 4 dan 6 tahun Simulasi Ukuran Plot Contoh Untuk menentukan ukuran plot contoh yang optimal, pada masing-masing petak dilakukan simulasi beberapa ukuran plot contoh. Pada tegakan umur 2 tahun ukuran plot terdiri atas 10 m x 10 m, 20 m x 20 m, 30 m x 30 m, 40 m x 40 m, 50 m x 50 m, 60 m x 60 m, 70 m x 70 m, dan 80 m x 80 m. Sedangkan untuk tegakan umur 4 tahun dan 6 tahun dibuat ukuran plot 20 m x 20 m, 40 m x 40 m, 60 m x 60 m, dan 80 m x 80 m. Pada setiap ukuran plot contoh dilakukan 4 kali ulangan, yaitu dimulai dari sudut 1, 2, 3, dan 4 (Gambar 2). Melalui teknik computer scientific, 4 kali ulangan tersebut dilakukan untuk mendapatkan nilai rata-rata plot contoh (ӯ) pada masing-masing simulasi ukuran plot contoh yang diambil.
4
Gambar 2 Simulasi beberapa ukuran plot contoh pada setiap petak 1 ha tegakan umur (a) 2 tahun dan (b) 4 dan 6 tahun Analisis Data Parameter tegakan mangium yang dianalisis dalam penelitian ini adalah jumlah pohon per hektar, diameter tegakan, dan biomassa tegakan per hektar. Jumlah pohon per hektar Jumlah pohon aktual adalah jumlah pohon dalam satu hektar yang diambil dari jumlah pohon keseluruhan sensus dalam petak 1 ha dan dinotasikan sebagai . Sedangkan jumlah pohon dalam plot contoh merupakan hasil pencacahan individu pohon yang terdapat dalam plot contoh. Pendugaan jumlah pohon per hektar merupakan hasil bagi antara jumlah pohon dalam plot contoh dibagi dengan luas plot dan dinotasikan dalam 1.
(1) Keterangan : : pendugaan jumlah pohon dalam hektar berdasar jumlah pohon : jumlah pohon dalam plot contoh : luas plot (hektar) 2.
Diameter tegakan Dimeter pohon dari tiap individu merupakan hasil dari penjabaran keliling batang (D = Keliling/π). Seperti yang dikemukakan Avery dan Burkhart (2002) serta Husch et al. (2003) bahwa diameter tegakan merupakan nilai rata-rata diameter seluruh pohon. Untuk itu, diameter tegakan aktual adalah diameter tegakan dalam petak 1 ha yang dihitung pada persamaan 2 dan dinotasikan sebagai , sedangkan penduga diameter tegakan adalah diameter tegakan berdasarkan pohon-pohon dalam plot yang dihitung pada persamaan 3 dan dinotasikan sebagai . ∑
(2)
5
∑
(3)
(3)
Keterangan: : diameter tegakan aktual berdasarkan diameter tiap pohon dalam petak 1 ha : penduga diameter tegakan berdasarkan diameter tiap pohon dalam plot contoh : diameter tiap pohon di dalam petak 1 ha : diameter tiap pohon di dalam plot contoh = 1,2,3,………, = 1,2,3,………, : jumlah pohon dalam petak 1 ha : jumlah pohon dalam plot contoh 3.
Biomassa tegakan Seperti yang dikemukakan Miyakuni et al. (2004), penghitungan biomassa pohon jenis Acacia mangium dapat dihitung dengan menggunakan model alometrik sebagai berikut : W = 0.0528 D2.7222 (4) Keterangan: W : biomassa (kg) D : diameter pohon setinggi dada (cm)
Ketelitian ukuran plot contoh Untuk mengetahui ketelitian nilai-nilai parameter tegakan dari berbagai ukuran plot contoh pada keempat ulangan, dihitung nilai simpangan baku dan simpangan baku rata-rata (standard error, Se) dengan persamaan 5 dan 6 (Draper dan Smith 1992). Adapun keragaman nilai-nilai dugaan parameter tegakan diukur dengan koefisien variasi (CV) yang dihitung dengan persamaan 7 (Sutarahardja 1997): 4.
√∑
∑
(5)
Keterangan : Sy : simpangan baku y : nilai plot penduga n : jumlah ulangan plot penduga Se =
⁄ √
CV (%) = Keterangan: CV : koefisien variasi (%) Sy : simpangan baku Ӯ : rata-rata nilai dugaan
(6)
(7)
6
n
: jumlah ulangan (4)
5.
Pembandingan parameter tegakan a. Rata-rata Bias Untuk mengetahui bias dari masing-masing nilai penduga (dari plot contoh) terhadap nilai aktual (dari petak 1 ha) digunakan statistik rata-rata bias sebagai berikut (Huang et al. 2003 dalam Tiryana 2011): ∑
ME = (8) Keterangan: eij : Yaktual - yplot n : jumlah ulangan plot penduga. Nilai bias ini dapat bernilai positif dan negatif (Akca 1995, diacu dalam Muhdin 1999). Dengan demikian bias dapat mengukur kecenderungan overestimate atau underestimete dari pengukuran masing-masing nilai penduga. b. Persen Bias Persen bias masing-masing rumus dapat diketahui menggunakan persamaan sebagai berikut (Huang et al. 2003 dalam Tiryana 2011):
PE % = ∑
(9)
⁄
Y merupakan nilai aktual untuk setiap parameter pada areal populasi 6.
Uji Khi-kuadrat Uji kesamaan nilai parameter tegakan antara plot contoh dibandingkan dengan parameter tegakan di dalam petak 1 ha dilakukan dengan menghitung nilai khi-kuadrat (chi-square) menggunakan rumus yang disarankan Kutner et al. dalam Herbagung (2009). 𝑛 2 𝑥ℎ𝑖𝑡 𝑖=
𝑌𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 − 𝑦𝑝𝑙𝑜𝑡 𝑦𝑝𝑙𝑜𝑡
2
(10)
Keterangan : χ2 : khi-kuadrat Yaktual : parameter tegakan aktual dalam areal standar Yplot : pendugaan parameter tegakan, dihitung berdasar data pohon-pohon di dalam plot n : jumlah pengamatan i : ulangan 1, 2, 3, 4. Hipotesis yang diuji adalah: H0 : nilai dugaan parameter berdasar pohon-pohon di dalam plot sama dengan nilai parameter tegakan aktual H1 : nilai dugaan parameter berdasar pohon-pohon di dalam plot tidak sama dengan nilai parameter tegakan aktual. Apabila χ2hitung ≤ χ2tabel(α/n-1) pada taraf nyata 5%, maka terima H0 dan apabila χ2hitung > χ2tabel(α/n-1) maka tolak H0 .
7
HASIL DAN PEMBAHASAN Parameter Jumlah Pohon per Hektar
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
100 80 Y (m)
Y (m)
Jumlah pohon dalam tegakan menggambarkan kerapatan tegakan. Kerapatan pohon aktual (dari petak 1 ha) paling tinggi dimiliki oleh tegakan umur 2 tahun dan kerapatan tegakan paling rendah dimiliki oleh tegakan umur 6 tahun (Gambar 3). Kerapatan tegakan semakin rendah seiring dengan bertambahnya umur tegakan karena adanya gangguan hutan seperti hama dan penyakit dan penebangan liar oleh masyarakat setempat (Perum Perhutani 2011). Selain itu, penjarangan pada tegakan yang sudah mencapai umur 5 tahun juga dapat mengurangi kerapatan tegakan. Hal ini sesuai dengan yang dikemukakan Direktorat Jendral Pengusahaan Hutan (2009) bahwa penjarangan merupakan tindakan pemeliharaan untuk mengatur ruang tumbuh dengan cara mengurangi kerapatan tegakan untuk meningkatkan pertumbuhan dan kualitas pohon.
60 40 20 0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 X (m)
0
20
40
60
80
100
X (m)
(a)
(b)
100
Y (m)
80 60 40 20 0 0
20
40
60
80
100
X (m)
(c) Gambar 3 Sebaran letak pohon pada tegakan umur: (a) 2 tahun, (b) 4 tahun, dan (c) 6 tahun
8
Tegakan mangium pada umur 2 tahun memiliki jumlah pohon paling banyak 817 pohon/ha (Tabel 1). Tegakan berumur 6 tahun memiliki jumlah pohon paling sedikit yaitu 426 pohon/ha. Ukuran plot contoh yang berbeda-beda memberikan nilai dugaan jumlah pohon per hektar yang berbeda dibandingkan dengan nilai aktualnya (dari petak 1 ha). Secara umum, nilai simpangan baku, standar error, dan koefisien variasi semakin kecil seiring bertambah luasnya ukuran plot contoh (Tabel 1). Nilai simpangan baku menunjukkan tingkat ragam dari suatu data. Hal ini menunjukan semakin kecil nilai simpangan baku maka semakin homogen data pendugaan. Nilai ragam yang tinggi dipengaruhi oleh tingkat penyebaran jumlah pohon yang bervariasi karena semakin bervariasi suatu data maka nilai ragamnya akan semakin tinggi. Dengan kata lain, semakin kecil nilai simpangan baku maka semakin tepat nilai penduga yang diperoleh (Draper & Smith 1992). Tabel 1 Nilai aktual dan nilai dugaan jumlah pohon per hektar Umur Y ӯ Ukuran Plot SY Se (tahun) (pohon/ha) (pohon/ha) 2 10m x 10m 817 825 287.22 143.61 20m x 20m 850 185.96 92.98 30m x 30m 808 109.76 54.88 40m x 40m 814 109.13 54.56 50m x 50m 817 101.16 50.58 60m x 60m 815 43.47 21.73 70m x 70m 821 35.13 17.56 80m x 80m 820 22.48 11.24 4 20m x 20m 528 506 195.12 97.56 40m x 40m 519 112.84 56.42 60m x 60m 526 50.84 25.42 80m x 80m 529 43.42 21.71 6 20m x 20m 426 419 149.12 74.56 40m x 40m 400 115.01 57.50 60m x 60m 440 58.81 29.40 80m x 80m 423 18.01 9.00
CV (%) 34.81 21.87 13.57 13.40 12.38 5.33 4.27 2.74 38.54 21.75 9.65 8.20 35.61 28.75 13.35 4.25
Y: Nilai parameter aktual; ӯ: Pendugaan rata-rata; SY: Simpangan baku; Se: Standard error; CV: Koefisien variasi
Untuk menentukan ukuran plot contoh optimal yang dapat mewakili jumlah pohon per hektar dilakukan uji khi-kuadrat dan bias antara nilai aktual dengan nilai dugaan dari plot-plot contoh (Tabel 2). Untuk tegakan mangium umur 2 tahun, ukuran plot 60 m x 60 m, 70 m x 70 m, dan 80 m x 80 m memiliki nilai χ2 lebih kecil dari χ2tabel (terima H0) yang berarti tidak ada perbedaan yang nyata antara nilai dugaan dengan nilai aktualnya. Oleh karena itu, ukuran plot optimal yang dipilih pada tegakan umur 2 tahun adalah 60 m x 60 m, karena ukuran plot tersebut adalah yang paling kecil dibanding kedua ukuran plot yang lain (70 m x 70 m dan 80 m x 80 m). Hal ini juga didukung dengan nilai rata-rata dan persen bias yang cukup kecil. Pada tegakan mangium umur 4 tahun, hasil uji khi-kuadrat pada semua ukuran plot contoh menunjukkan perbedaan yang nyata (tolak H0). Hal ini menyatakan bahwa tegakan umur 4 tahun, jumlah pohon tidak dapat
9
diduga secara teliti dari ukuran plot contoh kurang dari 1 ha. Namun demikian bias pendugaan semakin kecil jika digunakan ukuran plot 80 m x 80 m. Untuk tegakan umur 6 tahun, plot optimal yang memiliki nilai χ2 lebih kecil dari χ2tabel hanya terdapat pada ukuran plot 80 m x 80 m. Ukuran plot contoh yang relatif besar untuk menduga jumlah pohon per hektar tersebut sesuai dengan pernyataan Herbagung (2009) bahwa parameter jumlah pohon per hektar merupakan parameter yang sangat terpengaruh oleh perubahan ukuran plot. Hal ini dimungkinkan karena tingginya variasi jumlah pohon atau kerapatan tegakan pada setiap petak pengukuran di lapangan (Gambar 3). Tabel 2 Hasil uji khi kuadrat, rata-rata jumlah pohon per hektar Umur Ukuran Plot (tahun) 2 10m x 10m 20m x 20m 30m x 30m 40m x 40m 50m x 50m 60m x 60m 70m x 70m 80m x 80m 4 20m x 20m 40m x 40m 60m x 60m 80m x 80m 6 20m x 20m 40m x 40m 60m x 60m 80m x 80m
bias, dan persen bias dari nilai dugaan χ2
ME
323.94* 112.51* 46.83* 49.10* 40.90* 7.41 4.66 1.86 281.34* 75.95* 14.55* 10.77* 286.28* 146.70* 22.59* 2.42
-8 -33 9 3 0 2 -4 -3 22 9 2 -1 7 26 -14 3
PE (%) -0.97 -4.03 1.06 0.36 0.00 0.29 -0.54 -0.31 4.11 1.75 0.30 -0.24 1.70 6.10 -3.35 0.69
χ2: Khi-kuadrat hitung; χ2tabel = 7.815; ME: rata-rata bias; PE: persen bias; *) berbeda nyata pada taraf 5%
Parameter Diameter Tegakan Avery dan Burkhart (2002) serta Husch et al. (2003) menyatakan bahwa diameter tegakan merupakan nilai rata-rata diameter seluruh pohon pada luasan tertentu. Tegakan mangium umur 6 tahun memiliki diameter tegakan yang paling besar yaitu 18.43 cm (Tabel 3). Hal ini menunjukan bahwa ukuran diameter tegakan semakin besar seiring dengan bertambahnya umur tegakan. Nilai simpangan baku, standard error, dan koefisien variasi untuk diameter tegakan dari seluruh ukuran plot contoh pada masing-masing umur tegakan memiliki nilai yang relatif kecil. Hal ini menunjukkan bahwa diameter tegakan pada masingmasing ukuran plot contoh relatif homogen.
10
Umur (tahun) 2
4
6
Tabel 3 Nilai aktual dan nilai dugaan diamater tegakan Y ӯ Ukuran Plot SY Se (cm) (cm) 10m x 10m 8.77 8.17 1.71 0.86 20m x 20m 8.50 1.99 0.99 30m x 30m 9.32 1.64 0.82 40m x 40m 8.58 1.31 0.65 50m x 50m 8.84 1.01 0.51 60m x 60m 8.96 0.64 0.32 70m x 70m 8.55 0.45 0.23 80m x 80m 8.65 0.26 0.13 20m x 20m 13.95 13.85 1.98 0.99 40m x 40m 13.80 1.00 0.50 60m x 60m 14.03 0.30 0.15 80m x 80m 13.96 0.10 0.05 20m x 20m 18.43 19.72 2.42 1.21 40m x 40m 19.07 1.80 0.90 60m x 60m 18.26 0.87 0.44 80m x 80m 18.29 0.41 0.21
CV (%) 20.97 23.49 17.59 15.30 11.51 7.22 5.34 3.05 14.31 7.24 2.15 0.76 12.29 9.46 4.79 2.26
Y: Nilai parameter aktual; ӯ: Pendugaan rata-rata; SY: Simpangan baku pendugaan; Se: Standard error; CV: Koefisien variasi
Hasil uji khi-kuadrat pada Tabel 4 menunjukan bahwa nilai χ2 lebih kecil dari χ2tabel (terima H0) pada seluruh ukuran plot contoh untuk setiap umur tegakan. Hal ini menunjukan bahwa nilai dugaan rata-rata diameter tegakan dari masingmasing ukuran plot contoh tidak berbeda nyata (pada taraf 5%) dengan rata-rata diameter tegakan aktualnya (pada petak 1 ha). Oleh karena itu, pada masingmasing umur tegakan dipilih ukuran plot terkecil yang menjadi ukuran plot optimal. Pada tegakan berumur 2 tahun, plot 10 m x 10 m sudah cukup untuk menduga rata-rata diameter tegakan. Untuk tegakan umur 4 dan 6 tahun, ukuran plot optimal untuk menduga diameter tegakan adalah 20 m x 20 m. Hal ini sejalan dengan penelitian Herbagung (2009) yang menunjukkan bahwa diameter tegakan merupakan parameter yang tidak peka terhadap perubahan ukuran plot. Hasil ini pun didukung dengan nilai rata-rata bias dan persen bias yang relatif kecil untuk masing-masing ukuran plot contoh pada setiap umur tegakan. Selain itu, menurut Latifah et al. (2005), pertumbuhan diameter tegakan A. mangium umur 2 s.d. 6 tahun relatif sama dan merata. Sehingga pada hutan tanaman, plot contoh terkecil dari masing-masing tegakan sudah mewakili dalam menduga diameter tegakan per hektar.
11
Tabel 4 Hasil uji khi kuadrat, rata-rata bias, dan persen bias dari nilai dugaan diameter tegakan per hektar Umur PE Ukuran Plot χ2 ME (tahun) (%) 2 10m x 10m 1.45 0.59 6.82 20m x 20m 1.70 0.26 3.03 30m x 30m 0.92 -0.55 -6.30 40m x 40m 0.60 0.18 2.10 50m x 50m 0.33 -0.07 -0.83 60m x 60m 0.14 -0.19 -2.24 70m x 70m 0.10 0.21 2.43 80m x 80m 0.03 0.12 1.38 4 20m x 20m 0.96 0.10 0.74 40m x 40m 0.24 0.14 1.04 60m x 60m 0.02 -0.08 -0.57 80m x 80m 0.00 -0.01 -0.10 6 20m x 20m 1.21 -1.29 -7.03 40m x 40m 0.56 -0.64 -3.51 60m x 60m 0.13 0.16 0.91 80m x 80m 0.03 0.13 0.72 χ2: Khi-kuadrat hitung; χ2tabel = 7.815; ME: rata-rata bias; PE: persen bias
Parameter Biomassa Tegakan Tegakan mangium umur 6 memiliki nilai biomassa paling besar yaitu 69.63 ton/ha (Tabel 5). Hal ini dikarenakan semakin tua umur tegakan mangium maka semakin tinggi potensi biomassanya. Umur tegakan yang semakin besar diiringi dengan bertambahnya diameter tegakan (Tabel 3). Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Indrawan (1999), dapat diketahui bahwa pertumbuhan diameter pohon berbanding lurus dengan biomassa pohon, dimana setiap kenaikan diameter selalu diikuti oleh peningkatan biomassa pohon. Peningkatan biomassa tegakan disebabkan oleh meningkatnya dimensi tegakan, khususnya diameter tegakan. Dengan kata lain, semakin besar diameter tegakan maka potensi biomassanya akan semakin besar. Nilai simpangan baku, standard error, dan koefisien variasi biomassa tegakan dari berbagai ukuran plot contoh semakin kecil seiring dengan bertambah luasnya ukuran plot contoh (Tabel 5). Ukuran plot contoh yang lebih besar memberikan ketelitian pendugaan biomassa tegakan yang lebih teliti dan mendekati nilai aktualnya (dari petak 1 ha).
12
Umur (tahun) 2
4
6
Tabel 5 Nilai aktual dan nilai dugaan biomassa tegakan Y ӯ CV Ukuran Plot SY Se (ton/ha) (ton/ha) (%) 10m x 10m 22.06 16.74 8.24 4.12 49.23 20m x 20m 21.46 8.53 4.26 39.72 30m x 30m 23.99 7.04 3.52 29.34 40m x 40m 21.23 4.06 2.03 19.15 50m x 50m 22.06 3.33 1.67 15.11 60m x 60m 22.43 1.84 0.92 8.20 70m x 70m 21.16 1.95 0.97 9.22 80m x 80m 21.43 1.31 0.65 6.11 20m x 20m 41.32 39.71 18.16 9.08 45.73 40m x 40m 39.53 10.84 5.42 27.43 60m x 60m 41.78 4.75 2.37 11.36 80m x 80m 41.34 2.90 1.45 7.02 20m x 20m 69.63 77.73 33.16 16.58 42.66 40m x 40m 67.86 14.43 7.21 21.26 60m x 60m 69.87 6.76 3.38 9.68 80m x 80m 67.70 3.05 1.53 4.51
Y: Nilai parameter aktual; ӯ: Pendugaan rata-rata; SY: Simpangan baku pendugaan; Se: Standard error; CV: Koefisien variasi
Hasil uji khi-kuadrat (Tabel 6) menunjukkan bahwa untuk tegakan mangium umur 2 tahun, ukuran plot contoh 30 m x 30 m memberikan nilai dugaan biomassa tegakan yang tidak berbeda nyata (nilai χ2 lebih kecil dari χ2tabel atau terima H0). Hal tersebut juga didukung dengan nilai rata-rata bias dan persen bias yang relatif kecil. Untuk tegakan mangium umur 4 dan 6 tahun, plot contoh terkecil yang memiliki memberikan nilai dugaan yang tidak berbeda nyata (nilai χ2 lebih kecil dari χ2tabel) terdapat pada ukuran plot 60 m x 60 m. Nilai bias dan persen bias pada ukuran plot tersebut juga relatif kecil dan mendekati nol. Dengan demikian, ukuran plot contoh optimal untuk tegakan umur 2 tahun adalah 30 m x 30 m, sedangkan untuk tegakan umur 4 dan 6 tahun adalah 60 m x 60 m. Menurut Hardjana (2014) plot contoh dapat dibuat dengan berbagai bentuk dan luasan tertentu, hal ini didasarkan pada keterwakilan areal atau lokasi penelitian. Pada tegakan umur 2 tahun, tingginya keterwakilan areal dikarenakan oleh kerapatan tegakan yang masih tinggi dan ketersebaran letak pohon yang masih merata (Gambar 3). Sehingga plot contoh berukuran 30 m x 30 m sudah dapat mewakili luasan tegakan umur muda untuk menduga biomassa dalam 1 ha. Sedangkan pada tegakan umur sedang dan tua (4 dan 6 tahun), plot contoh 60 m x 60 m yang mampu mewakili luasan tegakan dalam 1 ha. Besarnya plot contoh pada tegakan tersebut dikarenakan ketersebaran letak pohon yang sudah tidak merata (Gambar 3). Hal ini menurut Perhutani (2011), dimulai dari tegakan umur sedang sudah mulai terjadi bentuk gangguan keamanan hutan yang lebih intensif seperti: pencurian kayu, perambahan, perencekan dan pengembalaan liar.
13
Tabel 6 Hasil uji khi kuadrat, rata-rata biomassa tegakan per hektar Umur Ukuran Plot (tahun) 2 10m x 10m 20m x 20m 30m x 30m 40m x 40m 50m x 50m 60m x 60m 70m x 70m 80m x 80m 4 20m x 20m 40m x 40m 60m x 60m 80m x 80m 6 20m x 20m 40m x 40m 60m x 60m 80m x 80m
bias, dan persen bias dari nilai dugaan χ2
ME
44.69* 13.82* 5.51 2.72 1.59 0.46 0.78 0.33 55.11* 12.82* 1.47 0.56 42.45* 9.29* 2.01 0.67
5.32 0.60 -1.92 0.84 0.00 -0.36 0.90 0.64 1.61 1.79 -0.46 -0.02 -8.10 1.77 -0.24 1.93
PE (%) 24.10 2.72 -8.72 3.79 0.00 -1.65 4.10 2.88 3.90 4.33 -1.12 -0.05 -11.63 2.54 -0.34 2.77
χ2: Khi-kuadrat hitung; χ2tabel = 7.815; ME: rata-rata bias; PE: persen bias; *) berbeda nyata pada taraf 5%
Ukuran Plot Contoh untuk Tiap Parameter Tegakan Secara umum, hasil uji kesamaan parameter tegakan dalam plot contoh dengan nilai parameter aktualnya dalam menentukan ukuran plot contoh optimal untuk masing-masing parameter tegakan dirangkum pada Tabel 7. Ukuran plot contoh optimal yang terpilih merupakan ukuran plot terkecil yang memberikan ketelitian pendugaan yang tinggi dalam menduga parameter-parameter tegakan hutan pada luasan 1 ha. Ukuran plot contoh optimal cenderung berbeda-beda untuk masing-masing parameter tegakan yang disebabkan oleh besar kecilnya keragaman masing-masing parameter tegakan tersebut. Tabel 7 Ukuran plot contoh optimal untuk masing-masing parameter tegakan Parameter Umur (tahun) Ukuran plot Jumlah pohon per hektar 2 60 m x 60 m 4 80 m x 80 m 6 80 m x 80 m Diameter tegakan 2 10 m x 10 m 4 20 m x 20 m 6 20 m x 20 m Biomassa tegakan 2 30 m x 30 m 4 60 m x 60 m 6 60 m x 60 m
14
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 1.
2.
3.
Pendugaan jumlah pohon per hektar pada tegakan mangium umur 2 tahun dapat menggunakan ukuran plot contoh 60 m x 60 m, sedangkan pada umur 6 tahun dapat menggunakan ukuran plot contoh 80 m x 80 m. Untuk tegakan umur 4 tahun, nilai dugaan dari berbagai ukuran plot contoh berbeda nyata dengan nilai aktualnya. Namun ukuran plot contoh 80 m x 80 m dapat memberikan ketelitian pendugaan yang lebih baik. Pendugaan diameter tegakan mangium dapat menggunakan ukuran plot contoh 10 m x 10 m untuk umur 2 tahun dan ukuran 20 m x 20 m untuk umur 4 dan 6 tahun. Pendugaan biomassa tegakan mangium dapat menggunakan ukuran plot contoh 30 m x 30 m untuk umur 2 tahun dan ukuran 60 m x 60 m untuk umur 4 dan 6 tahun. Saran
Penelitian ukuran plot contoh optimal perlu dilakukan untuk jenis dan kondisi tegakan yang berbeda, termasuk di hutan alam. Selain ukuran plot, perlu juga diteliti bentuk plot contoh yang optimal, misalnya lingkaran atau persegi panjang, untuk pendugaan berbagai parameter tegakan.
DAFTAR PUSTAKA Alfianto LS. 2007. Pendugaan potensi tegakan hutan pinus (Pinus merkusii) di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi dengan metoda stratified systematic sampling with random start menggunakan unit contoh lingkaran konvensional dan tree sampling [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Avery TE. and HE Burkhart. 2002. Forest Measurements. McGraw-Hill. New York. Direktorat Jenderal Pengusahaan Hutan. 2009. Pedoman dan Petunjuk Teknis Tebang Pilih Tanam Indonesia (TPTI) pada Hutan Alam Daratan. Buku Departemen Kehutanan. Jakarta. Draper NR, H Smith. 1992. Analisis Regresi Terapan Edisi Kedua. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama. Evans J. 1982. Plantation Forestry in the Tropics. Oxford: Claredon Press. Husch B, TW Beers and JA Kershaw. 2003. Forest Mensuration. Fourth Edition. John Wiley and Sons, Inc. New York. Harbagung. 2009. Penentuan Ukuran Optimal Petak Ukur Permanen Untuk Hutan Tanaman Jati (Tectona grandis Linn. f). Jurnal Penelitian Hutan dan Konservasi Alam: VI.(1): 57-69
15
Indrawan. 1999. Pendugaan Biomassa Pohon dengan Model Fractal Brancing pada Hutan Sekunder di Rantau Pandan Jambi. [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Kehutananan Institut Pertanian Bogor. Latifah S, Setiadi Y, Kusmana C, Suhendang N. 2005. The Comparation of Acacia mangium Stands and Soil Chemical Characteristic on Revegetation and Forest Estate Areas. Forestry Science Journal. 1(1): 1-37. Miyakuni K, Kiyono, NM Heriyanto, and I Heriansyah. 2004. Allometric Biomass Equations, Biomass Expansion Factors and Root-to-shoot Ratios of Planted Acacia mangium Willd. Forests in West Java, Indonesia. Journal of Forest Planning 10: 69-76. Japan Society of Forest Planning. Muhdin. 1999. Analisis beberapa rumus penduga volume log: Studi kasus pada jenis meranti (Shorea spp.) di areal HPH PT Siak Raya Timber, Propinsi Riau. Jurnal Manajemen Hutan Tropika5(2): 3344. Perum Perhutani. 2011. RPKH Kelas Perusahaan Acacia mangium Kesatuan Pemangkuan Bogor Jangka Perusahaan 1 Januari 2011 s/d 31 Desember 2015. Bogor. Oliver CD, and BC Larson. 1990. Forest Stand Dynamic. Mc Graw Hill, Inc. New York. Sigit WE. 2001. Perbandingan efisiensi metode pohon contoh (tree sampling) dan metode konvensional dalam pendugaan potensi tegakan jati (Tectona grandis L.f.) di KPH Mantingan Perum Perhutani Unit I Jawa Tengah [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Sutarahardja S, Mawardi KI. 1997. Perbandingan antara Metode Areal Sampling dan Tree Sampling dalam Menaksir Volume Tegakan Pinus merkusii di Kesatuan Pemangkuan Hutan Bandung Utara. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Tiryana T, Tatsuhara S, Shiraishi N. 2011. Empirical Models for Estimating the Stand Biomass of Teak Plantations in Java, Indonesia. J. For. Plann. 16: 177-188.
16
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 12 Mei 1993 dari Ayah Ridwan Dawami dan Ibu Sri Maryati. Penulis merupakan anak kelima dari enam bersaudara. Jenjang pendidikan yang ditempuh penulis adalah MI Muhammadiyah Leuwiliang dengan tahun kelulusan 2005 kemudian melanjutkan ke SMP Negeri 1 Leuwiliang dan lulus pada tahun 2008. Tahun 2011 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Leuwiliang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur SNMPTN Undangan di Departemen Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi Pengurus Himpunan Mahasiswa Manajemen Hutan (FMSC) (2012-2013). Penulis juga aktif berpartisipasi dalam berbagai kepanitiaan kegiatan mahasiswa di Fakultas Kehutanan. Selain itu penulis telah menyelesaikan Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di Kamojang - Sancang Barat, Jawa Barat pada tahun 2013, Praktik Pengelolaan Hutan (PPH) di Hutan Pendidikan Gunung Walat Sukabumi, KPH Cianjur dan Perusahaan Pabrik Gondorukem dan Terpentin di Bandung, Jawa Barat pada Tahun 2014, Praktik Kerja Lapang (PKL) di IUPHHK-HA PT. Ratah Timber Kalimantan Timur selama periode Februari-April 2015.
