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: salifa03@yahoo.co.id

(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

PENYUSUN

BIOMASSA

PENDUGAAN

CO2

Penggunaan

beberapa

metodologi untuk

pendugaan

cadangan karbon

hutan (VCS, IPCC

GL 2006 dan lain-

lain)

Sumber: Pustanling, 2011

• 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)

DEFINISI

• 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.

MENGAPA BIOMASA HUTAN SANGAT RELEVAN DGN ISU PERUBAHAN IKLIM ?

Five Carbon pools defined by COP9

Branch

& Leaf

Soil organic

carbon

(0-30cm)Root

Trunk

Dead wood

Litter

Sampling

survey & model

Sampling

survey & model

Sampling

survey & model

Sampling

survey & model

Direct

measurement

Use of

parameter

Method formeasurement

◎Trunk

Feasibilit

y (Cost)Carbon pools

△Litter

△Soil organic

carbon

△Dead wood

△Root

Below

ground

biomass

○Branc

h &

LeafAbove

ground

biomass

COP9 decision paper

Projects participants shall account for all changes in the following carbon pools: above-ground

biomass, below-ground biomass, litter, dead wood, and soil organic carbon.

Projects participants may choose not to account for a given pool in a commitment period, if

transparent and verifiable information is provided that the pool is not a source.

LIMA CARBON POOLS

CABANG

DAN DAUN

KAYU MATI

SERASAH

KARBON

ORGANIK TANAH

(0-30CM)

BATANG

AKAR

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

Klaster (Cluster) Pool Karbon (Carbon Pool)Cadangan C (C Stock)

(ton/ha)

Proporsi

(Proportion)

(%)

Hutan gambut primer

(Primary peat forest)

Tumbuhan bawah

(Understorey) 0,28 0,31

Semai (Seedling) 2,20 2,48

Pancang dan tiang (Sapling

and pole) 14,20 16,01

Pohon (Tree) 56,41 63,61

Serasah (Litter) 1,16 1,31

Nekromas ≤ 10 cm

(Necromass ≤ 10 cm) 1,92 2,16

Nekromas > 10 cm

(Necromass > 10 cm) 12,52 14,12

Total 88,69 100,00

Hutan gambut bekas

terbakar berulang tiap

tahun (Repeated-burnt forest)

Tumbuhan bawah

(Understorey) 2,53 32,19

Semai (Seedling) 0,03 0,32

Pancang dan tiang (Sapling

and pole) 2,38 30,31

Pohon (Tree) 0,00 0,00

Serasah (Litter) 1,52 19,35

Nekromas ≤ 10 cm

(Necromass ≤ 10 cm) 0,84 10,69

Nekromas > 10 cm

(Necromass > 10 cm) 0,56 7,14

Total 7,85 100,00

PERSENTASE SIMPANAN KARBON DI HUTAN RAWA

GAMBUT (SUMBER: I WAYAN S DHARMAWAN, 2012)

CADANGAN C PER SIKLUS TANAM

BERBAGAI SISTEM PENGGUNAAN LAHANSISTEM

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-Alang-

alang

3 36

Sumber: Tomich et al., 1998

Inventarisasi Carbon Hutan

Berbasis Pengukuran Lapangan

(SNI 7724-2011)

CARA PENGUKURAN DI

LAPANGAN1. 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

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

2 m

2 m

5 m

5 m

10 m

10 m

20 m

20 m A

B

C

D

A : sub plot untuk semai,

serasah dan tumbuhan

bawah

B : sub plot untuk pancang

C : sub plot untuk tiang

D : sub plot untuk pohon

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 tanahCbap = B x % C Organik

2. Penghitungan Karbon dari biomasa serasahCSeresah= 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 7725-

2011)

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

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

METODE TIDAK LANGSUNG

BEBERAPA METODE PENGUKURAN

BIOMASA KARBON PADA VEGETASI

HUTAN (Lanjutan)

Destructive sampling (sampling merusak): Dilakukan

dengan cara menebang pohon dan menimbang

langsung di lapangan

METODE LANGSUNG

DESTRUCTIVE SAMPLING UNTUK POHON

Setelah pohon sampel

tumbang, kemudian batang

dipotong-potong menjadi

perseksi dan cabang

dipisahkan dari batang

Setiap seksi

harus

dinomori

Penimbangan

berat basah

masing-masing

bagian

Penggalian akar

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

No. Jenis tanaman Persamaan allometrik

(Total Dry Weight)

Lokasi

1. A. mangium TDW = 0.12 (DBH)2.28

Maribaya,

Bogor

2. P. merkusii TDW = 0.1 (DBH)2.29

Cianten,

Bogor

3. S. leprosula TDW = 0.15 (DBH)2.3

Ngasuh.

Bogor

4. P. falcataria TDW=0.1479 (DBH)2.2989

Sukabumi

5. P. falcataria TDW = 0.2831 (DBH) 2.063

Kediri

6. Avicennia marina TDW = 0.2901(DBH) 2.2605

Ciasem,

Subang

7. Agathis loranthifolia TDW = 0.4725 (DBH) 2.0112

Baturaden

8. Aleurites moluccana TDW = 0,064(DBH)2,4753

Kutacane,

Aceh

Tenggara

9. Rhizophora

mucronata

TDW = 0,1366(DBH)2,4377

Ciasem,

Purwakarta

10. Hutan daratan

kering

TDW = 0.1728 (DBH) 2.2234

Lokasi No. 1,

2, 3, 4, 5, 7

dan 8.

11. Hutan mangrove TDW = 0.2064 (DBH) 2.34

Lokasi No. 6

dan 9.

PERSAMAAN ALLOMETRIK PADA BEBERAPA JENIS HUTAN TANAMAN

(SUMBER: I WAYAN S DHARMAWAN DAN CHAIRIL A. SIREGAR, 2009)

PERSAMAAN ALLOMETRIK HUTAN TANAMAN DI HUTAN DARATAN

KERING DAN HUTAN MANGROVE

(SUMBER: I WAYAN S DHARMAWAN DAN CHAIRIL A. SIREGAR, 2009)

Persam aan allom etrik tanah kering

y = 0.1728x2.2234

R2 = 0.98

Persam aan allom etrik tanah m angrove

y = 0.2064x2.34

R2 = 0.98

1.0

10.0

100.0

1000.0

10000.0

1 10 100

D B H (cm )

Berat K

ering Total (kg

)

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......