Modul 03 Penentuan Volume Angka Bentuk

Nama / Nrp. : Kelas :

Modul Praktikum M.a. Inventarisasi Sumber Daya Hutan, Fakultas Kehutanan IPB

1

MODUL PRAKTIKUM

M.A. INVENTARISASI SUMBER DAYA HUTAN PROGRAM SARJANA (S1) KEHUTANAN

FAKULTAS KEHUTANAN IPB

I. Identitas Praktikan

Nama / Nrp. : 1. Kelas : ..

2. Kelas : ..

II. Deskripsi Kegiatan Praktikum

a. Pertemuan ke : 4

b. Hari / Tanggal : / .

c. Pokok Bahasan : Penentuan Volume dan Angka Bentuk Pohon

d. Tujuan Instruktusional Umum (TIU) :

Setelah menyelesaikan praktikum mata ajaran ini, mahasiswa akan dapat menerapkan pengetahuan dan keterampilan praktis tentang metode dan teknik inventarisasi sumber daya hutan untuk keperluan pendugaan potensi sumber daya hutan, baik hutan tanaman maupun hutan alam.

e. Tujuan Instruktusional Khusus (TIK) :

Setelah mengikuti praktikum ini, mahasiswa akan dapat melakukan pengukuran diameter pohon per seksi dengan menggunakan SRB.

Setelah mengikuti praktikum ini, mahasiswa akan dapat menentukan volume sortimen dan volume pohon berdiri dengan menggunakan beberapa rumus empiris.

Setelah mengikuti praktikum ini, mahasiswa akan dapat membandingkan hasil penentuan volume sortimen dan pohon dari beberapa rumus empiris.

Setelah mengikuti praktikum ini, mahasiswa akan dapat menentukan angka bentuk pohon bagi penentuan volume pohon.

III. Pengantar Praktikum

Dimensi volume, baik volume sortimen (potongan batang pohon dengan ukuran tertentu) maupun volume pohon berdiri, merupakan dimensi yang sangat penting peranannya karena dimensi inilah yang dijadikan dasar bagi penentuan harga sortimen dan log untuk diperjualbelikan.

Penentuan volume sortimen dan pohon biasanya disesuaikan dengan keperluan. Untuk sortimen, biasanya terdapat ukuran-ukuran tertentu sesuai dengan permintaan pasar, sedangkan untuk pohon, umumnya dikenal tiga macam volume, yaitu:

Volume kayu pertukangan, yaitu volume batang pohon dimana tingginya diukur sampai batas cabang pertama atau lebih apabila batang di atasnya masih dapat dimanfaatkan untuk kayu pertukangan.

Volume kayu tebal, yaitu volume batang pohon dimana tingginya diukur sampai batas diameter 10 atau 7 cm.

Volume batang pohon adalah volume pohon tanpa cabang dan ranting dimana tingginya diukur sampai ke puncak.

Volume sortimen dan pohon dapat ditentukan baik secara langsung maupun tidak langsung. Secara singkat, kedua metode tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut:



2

a). Penentuan volume secara langsung dapat dilakukan dengan menggunakan alat xylometer yang menggunakan prinsip perpindahan zar cair. Pada cara ini, volume sortimen ataupun log sama dengan volume air yang terpindahkan ketika sortimen atau log tersebut dimasukkan ke dalam alat. Namun tentunya cara ini tidaklah praktis walaupun memberikan hasil yang cukup teliti.

b). Penentuan volume secara tidak langsung dapat dilakukan antara lain melalui : b.1. Pendekatan rumus-rumus empiris; yakni dengan menggunakan rumus-rumus bagi penentuan

volume sortimen ataupun log seperti terlihat pada Tabel 1. berikut:

Tabel 1. Beberapa Rumus Empiris bagi Penentuan Volume Sortimen dan Log

No. Nama Rumus

1. Brereton V = ((/4). ((Dp + Du)/2)2) . L

2. Huber V = Bm . L

3. Smalian V = ((Bp + Bu)/2) . L

4. Newton V = ((Bp + 4Bm + Bu)/6) . L

5. Bruce V = ((Bp + 3Bu)/4) . L

dimana :

V = volume sortimen atau log (m3); = 3,14; Dp = diameter pangkal (cm); Du = diameter ujung (cm); Bm = luas bidang dasar (lbds) pada tengah-tengah (m2); Bp = lbds pada pangkal (m2); Bu = lbds pada ujung (m2); dan L = panjang sortimen atau log (m).

b.2. Tabel volume; yakni suatu tabel yang menyajikan dimensi volume untuk diameter dan/atau tinggi pohon tertentu. Tabel volume dapat dibedakan menjadi: 1) Tabel volume lokal, yakni jika volume pohon hanya ditentukan oleh besarnya diameter saja, dan 2) Tabel volume standar, yakni jika volume pohon ditentukan oleh diameter dan tingginya.

b.3. Metode grafis; yakni dengan memplotkan nilai kuadrat diameter atau luas bidang dasar (m2) pada sumbu x dan tinggi pada sumbu y (pada salib sumbu cartesius), dimana luas daerah di bawah kurva tersebut menyatakan volume pohon. Namun cara ini kurang efektif terutama karena cukup sulitnya menentukan luas daerah dibawah kurva.

Pendekatan sederhana dalam penentuan volume pohon menggunakan rumus-rumus empiris adalah dengan mengasumsikan bahwa batang pohon berbentuk silinder sehingga dapat digunakan rumus silinder untuk menentukan volume pohon tersebut. Namun dalam kenyataannya, tidaklah ada pohon yang berbentuk silinder melainkan semakin meruncing seiring dengan semakin tingginya pohon. Oleh karena itu, pendekatan dengan rumus silinder haruslah dikoreksi dengan suatu angka yang disebut dengan angka bentuk pohon (f). Dalam hal ini, angka bentuk pohon merupakan suatu faktor koreksi yang diperoleh dari perbandingan antara volume pohon dengan volume silinder yang mempunyai tinggi dan bidang dasar yang sama, dan dirumuskan sebagai berikut:

= s

Vf

V, .. (1)

dimana : f = angka bentuk pohon,

V = volume pohon sebenarnya (dihitung dengan cara integrasi volume per seksi),

Vs = volume silinder

Berdasarkan bidang dasar yang digunakannya, dikenal ada 3 macam angka bentuk, yaitu :

Angka bentuk tak murni/buatan (f1,30), yakni perbandingan antara volume batang pohon dengan volume silinder yang mempunyai bidang dasar pada bagian pohon setinggi 1,30 m di atas tanah (dat).



3

Angka bentuk normal/nyata (f0,90), yakni perbandingan antara volume batang pohon dengan volume silinder yang mempunyai bidang dasar pada bagian pohon setinggi sepersepuluh (1/10) dari tinggi total pohon.

Angka bentuk mutlak/absolut (f1), yakni perbandingan antara volume batang pohon dengan volume silinder yang mempunyai bidang dasar pada pangkal pohon.

Untuk menentukan angka bentuk pohon, harus dilakukan pengukuran diameter per seksi guna

menentukan volume per seksi, dimana volume pohon sebenarnya diperoleh dari penjumlahan

volume per seksi tersebut. Pengukuran diameter per seksi dilakukan dengan mengukur diameter

batang (pangkal dan ujung) pada setiap panjang seksi yang ditentukan, misal : panjang seksi 2 m,

dengan bantuan Spiegel Relaskop Bitterlich (SRB).

Pada praktikum kali ini, praktikan akan mempelajari dan mempraktekan cara-cara penentuan volume pohon berdiri khususnya dengan menggunakan rumus-rumus empiris. Dalam hal ini, mengingat sortimen tidak tersedia maka pengukuran dilakukan dengan (mengandaikan) membuat sortimen pada pohon berdiri dengan panjang 150 cm. Selanjutnya, praktikan akan dapat membandingkan bias, ketelitian, dan ketepatan dari masing-masing rumus empiris sehingga dapat membuat rekomendasi tentang rumus manakah yang tepat bagi penentuan volume sortimen ataupun pohon berdiri. Selain itu, praktikan akan melakukan pengukuran diameter per seksi dan perhitungan volume per seksi. Berdasarkan hasil pengukuran tersebut, selanjutnya praktikan akan dapat menentukan angka bentuk pohon yang berguna untuk penentuan volume pohon dengan pendekatan silinder terkoreksi.

IV. Bahan dan Alat yang Digunakan

Dalam praktikum ini, praktikan harus mengukur 3 pohon contoh (jenis pohon ditentukan sendiri oleh praktikan, sebaiknya terdiri atas daun lebar dan daun jarum). Pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat-alat ukur sebagai berikut :

Spiegel Relaskop Bitterlich (SRB) Pita ukur : phi band dan pita keliling

V. Tahapan Kegiatan Praktikum

Praktikum ini dilaksanakan dengan tahapan kegiatan sebagai berikut :

Pemberian materi dan pengarahan kegiatan oleh dosen atau asisten.

Pembagian alat-alat ukur kepada setiap regu.

Pengukuran diameter per seksi pada pohon contoh, yakni meliputi diameter pangkal (10 cm di atas tanah) dan diameter ujung. Untuk menentukan volume sebenarnya (sebagai pembanding), digunakan cara per seksi (menggunakan rumus Smalian) dengan membuat beberapa seksi yang panjangnya 2 meteran. Selain itu, diukur pula diameter tengah pada pohon contoh untuk menerapkan rumus Huber dan Newton.

Pengisian tally sheet dan perhitungan volume pohon berdiri serta analisis dan pembahasannya pada lembar kerja praktikum.

Pengumpulan lembar kerja praktikum.



4

PENENTUAN VOLUME PER SEKSI DAN ANGKA BENTUK POHON 3.1. Hasil Pengukuran Diameter Per Seksi Berdasarkan hasil pengukuran diameter per seksi pada pohon berdiri, diperoleh data seperti tertera pada Tabel 2. Tabel 2. Hasil Pengukuran Diameter per Seksi dan Perhitungan Volume per Seksi Pohon Contoh

No.

Seksi

Posisi Pengu-kuran

Pohon 1 : .. No.

Seksi

Posisi Pengu-kuran

Pohon 2 :

Di (cm)

Bi (m2)

Li

(m) Vi

(m3) Di

(cm) Bi

(m2) Li

(m) Vi

(m3)

P1 P1

1 U1 = P2 1 U1 = P2

2 U2 = P3 2 U2 = P3

3 U3 = P4 3 U3 = P4

4 U4 = P5 4 U4 = P5

5 U5 = P6 5 U5 = P6

6 U6 = P7 6 U6 = P7

7 U7 = P8 7 U7 = P8

8 U8 = P9 8 U8 = P9

9 U9 = P10 9 U9 = P10

10 U10 = P11 10 U10 = P11

11 U11 = P12 11 U11 = P12

12 U12 = P13 12 U12 = P13

13 U13 = P14 13 U13 = P14

14 U14 14 U14

D1,30 = dbh D1,30 = dbh

D0,9 D0,9

D0,5 D0,5

D1 D1

Tinggi *) Tinggi *)

Volume (V) . Volume (V)

Keterangan :

Di = diameter pangkal atau ujung pada seksi ke-i

D0,90 = diameter pada ketinggian 1/10 tinggi pohon,

D1 = diameter pada pangkal pohon (20 cm dari atas tanah)

Bi = luas bidang dasar pangkal atau ujung seksi ke-i = 0,25.Di2

Li = panjang seksi ke-i

Tinggi = jumlah panjang seksi = 1

n

ii

L

Vi = volume seksi ke-i = 12 ( ) .i ii p u iV B B L (rumus Smalian)



5

3.2. Penentuan Volume Pohon

Berdasarkan data hasil pengukuran diameter pangkal, tengah dan ujung pada pohon berdiri seperti terlihat pada Tabel 2, selanjutnya dapat ditentukan volume pohon per seksi dan volume pohon berdiri dengan menggunakan rumus-rumus empiris di atas (lihat Tabel 1) yang hasil perhitungannya seperti tertera pada Tabel 3. Tabel 3. Hasil Perhitungan Volume Pohon

No. Nama Pohon

Volume Pohon per Seksi (m3), (V)

Volume Pohon dari Rumus Empiris (m3)

Brereton (V1)

Huber (V2)

Smalian (V3)

Newton (V4)

Bruce (V5)

1

2

3.3. Perbandingan Performansi Rumus Dugaan Volume

Untuk mendapatkan gambaran performansi dari setiap rumus, baik mengenai bias, ketelitian, maupun ketepatan dalam pendugaan volume sortimen, dapat dilakukan analisis sebagai berikut :

Bias dugaan volume (ei), yaitu simpangan atau kesalahan sistematis yang nilainya bisa positif atau negatif, yang mungkin terjadi karena kesalahan pengukuran, cara pemilihan contoh dan teknik dalam pendugaan parameter. Untuk melihat bias dari masing-masing rumus dapat digunakan statistik rata-

rata bias sebagai berikut : 1

= /n

i ij ji

e e n

; dimana 0ij ij ie V V (i = banyaknya sortimen, j = rumus

ke-j). Dengan demikian, bias dapat mengukur kecenderungan overestimate atau underestimate dari pengukuran masing-masing rumus.

Ketelitian dugaan volume, yakni menunjukkan pengelompokkan nilai-nilai pengamatan di sekitar nilai tengahnya. Ketelitian dapat diukur dengan menghitung besar kecilnya interval toleransi (TI) dengan

rumus sebagai berikut: 2

2. . jTI z s ; dimana 2 1,96z untuk =5% dan 2 2,575z untuk =1%;

serta

2

2

, ,

= 1 ijn n

e ij ij

i j i j

s e e n n (atau dari kalkulator). Dalam hal ini, semakin sempit

(kecil) selang TI maka ketelitian rumus tersebut semakin baik.

Ketepatan dugaan volume, yakni menunjukkan besarnya simpangan suatu nilai dugaan terhadap nilai parameter sebenarnya. Untuk membandingkan ketepatan dugaan volume dari tiap rumus, dapat

digunakan statistik rata-rata simpangan absolut (MAE) dengan rumus : 1

n

ij ji

MAE e n

.

Semakin kecil nilai MAE maka ketepatan rumus tersebut semakin baik. Berdasarkan hal di atas, selanjutnya dapat dihitung besarnya bias, ketelitian, dan ketepatan dari masing-masing rumus untuk menduga volume sortimen. Dalam hal ini, volume sebenarnya yang dihitung dengan cara per seksi merupakan nilai pembanding (kontrol). Hasil perhitungan untuk data pada Tabel 3 di atas adalah seperti terlihat pada Tabel 4.



6

Tabel 4. Perbandingan Performansi Rumus dalam Pendugaan Volume Sortimen

No. Nama/Jenis Pohon Selisih Hasil Pengukuran (ei)

V1 V (e1) V2 V (e2) V3 V (e3) V4 V (e4) V5 V (e5)

1

2

Error (

,

n

ij

i j

e )

Rata-rata Bias ( ie )

Simpangan Baku Error (ije

s )

Interval Toleransi (TI)

MAE (Mean Absolut Error)

3.4. Penentuan Angka Bentuk Pohon

Berdasarkan data pengukuran per seksi seperti terlihat pada Tabel 1, selanjutnya dapat dilakukan perhitungan angka bentuk pohon, baik angka bentuk tak murni/buatan (f1,30), angka bentuk normal/nyata (f0,90) maupun angka bentuk mutlak/absolut (f1), dengan menggunakan persamaan 1 di atas, sebagai berikut : Tabel 5. Hasil Perhitungan Angka Bentuk Pohon

No. Nama Pohon Dbh (cm)

D0,90 (cm)

D1 (cm)

Volume (m3) Angka Bentuk (f)

V Vs

V1,30 V0,90 V1 f1,30 f0,90 f1

1.

2.

Keterangan: Vs = volume silinder = 0,25.D2.L ; V = total volume per seksi (dari Tabel 1) ; f = V/Vs

3.5. Pembahasan Berdasarkan hasil pengukuran diameter per seksi, perhitungan volume per seksi, dan penentuan angka bentuk pohon seperti terlihat pada Tabel 2 dan Tabel 3, buatlah pembahasan mengenai hal-hal berikut : Bagaimana nilai dugaan volume pohon dari masing-masing rumus ? Rumus manakah yang dapat

menduga volume dengan baik (lihat kriteria bias, ketelitian, dan ketepatan) ? Mengapa demikian ? Buatlah ranking untuk masing-masing rumus dari yang paling teliti sampai kurang teliti ! Apa yang bisa Anda rekomendasikan untuk penerapan praktisnya ?

Jelaskan kegunaan penentuan volume sortimen dan volume pohon berdiri dalam kegiatan pengelolaan hutan !

Bagaimana angka bentuk dari masing-masing pohon contoh tersebut, baik menyangkut besar nilainya maupun perbandingan antara angka bentuk pohon (baik angka bentuk buatan, normal maupun



7

mutlak) dari jenis daun lebar dan daun jarum. Kaitkan pula dengan aspek teoritisnya yang telah Anda pahami.

Kemukakan hal-hal yang perlu dipertimbangkan (dan bagaimana pengaruhnya) dalam penentuan angka bentuk pohon. Apa yang bisa Anda simpulkan apabila Anda ingin menentukan angka bentuk suatu jenis pohon dalam suatu tegakan di lapangan ?

Apa kegunaan dari angka bentuk pohon dan bagaimana penerapannya dalam kegiatan pengelolaan hutan ?

Lain-lain yang menurut Anda relevan dengan materi ini.

Pembahasan (Apabila kolom ini kurang mencukupi, gunakan halaman di balik halaman ini !)



8

PENGESAHAN

Praktikan : Dosen/Asisten : (_________________) (_________________) Nrp. Nrp.

(________________________)

PENILAIAN

Nilai Laporan :

Dosen/Asisten Penilai :

(________________________)

Komentar Isi Laporan :

Pembahasan (lanjutan) (Apabila kolom ini kurang mencukupi, gunakan halaman di balik halaman ini !)

Documents

Modul 03 Penentuan Volume Angka Bentuk