Keterkaitan Antara Suksesi Fitoplankton Dengan Kualitas Air Di Danau Ebony, Pantai Indah Kapuk, Jakarta Utara
i
KETERKAITAN ANTARA SUKSESI FITOPLANKTON
DENGAN KUALITAS AIR DI DANAU EBONY,
PANTAI INDAH KAPUK, JAKARTA UTARA
DESY MULYAWATI
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
ii
iii
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Keterkaitan antara
Suksesi Fitoplankton dengan Kualitas Air di Danau Ebony, Pantai Indah Kapuk,
Jakarta Utara 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.
Bogor, September 2015
Desy Mulyawati
C24110034
ii
ABSTRAK
DESY MULYAWATI. Keterkaitan antara Suksesi Fitoplankton dengan Kualitas
Air di Danau Ebony, Pantai Indah Kapuk, Jakarta Utara. Dibimbing oleh Niken TM
Pratiwi dan Inna Puspa Ayu.
Danau Ebony, Pantai Indah Kapuk, Jakarta Utara, sering mendapatkan
limpasan bahan organik dari aktivitas domestik, seperti limbah rumah tangga,
rumah makan, dan fresh market di sekitar danau. Limpasan tersebut berpotensi
menjadi nutrien, yang kemudian akan dimanfaatkan oleh fitoplankton. Perubahan
kelimpahan, komposisi, dan biomassa fitoplankton yang terjadi akibat pengaruh
kualitas air disebut sebagai suksesi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
mengkaji keterkaitan antara suksesi fitoplankton dengan nutrien dan kualitas air di
Danau Ebony. Suksesi fitoplankton dapat digambarkan dengan grafik suksesi
Frontier, SDI (laju suksesi) dan SIMI. Berdasarkan grafik suksesi Frontier,
fitoplankton Danau Ebony berada pada stadia 2 dan 3 dengan laju suksesi pada
kisaran 0,008-0,003 dan nilai SIMI pada kisaran 0,68-0,97. Hasil biplot AKU dan
uji korelasi, fitoplankton berkaitan dengan amonia, pH, suhu, konduktivitas, dan
salinitas.
Kata kunci: grafik suksesi Frontier, kualitas air, SDI, SIMI
ABSTRACT
DESY MULYAWATI. Relationship of Phytoplankton succesion and water quality
in Ebony Lake, Pantai Indah Kapuk, North Jakarta. Supervised by Niken TM
Pratiwi and Inna Puspa Ayu.
Lake Ebony receives organic materials runoff majorly from domestic
activities. Organic materials are potential to become nutrients that can be utilized
by phytoplankton. Changing in phytoplankton abundance, composition, and
biomass occurred as influenced of water quality and known as succession. The aim
of this study was to examine relationship between succession of phytoplankton with
nutrients and water quality in Lake Ebony. Succession of phytoplankton was shown
by graph of Frontier succession, SDI (rate of succession), and SIMI. Based on
graph of Frontier succession, phytoplankton condition in Lake Ebony was at stages
2 and 3 with the rate of succession ranged from 0,008 to 0,003 and value of SIMI
ranged from 0,68 to 0,97. ME biplot and correlation test results showed that
phytoplankton was associated with ammonia, pH, temperature, conductivity, and
salinity.
Keywords: frontier succession graph, water quality, SDI, SIMI
iii
KETERKAITAN ANTARA SUKSESI FITOPLANKTON
DENGAN KUALITAS AIR DI DANAU EBONY, PANTAI
INDAH KAPUK JAKARTA UTARA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan
pada
Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
DESY MULYAWATI
iv
v
Judul Skripsi
Nama
NIM
Program Studi
: Keterkaitan antara Suksesi Fitoplankton dengan Kualitas Air
di Danau Ebony, Pantai Indah Kapuk, Jakarta Utara
: Desy Mulyawati
: C24110034
: Manajemen Sumberdaya Perairan
Disetujui oleh
Dr Ir Niken TM Pratiwi,
MSi
Pembimbing 1
Inna Puspa Ayu, SPi, MSi
Pembimbing II
Mengetahui,
Dr Ir M Mukhlis Kamal, MSc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus :
vi
PRAKATA
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
Keterkaitan antara Suksesi Fitoplankton dengan Kualitas Air di Danau
Ebony, Pantai Indah Kapuk, Jakarta Utara. Skripsi ini disusun dalam rangka
memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan studi di Departemen Manajemen
Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian
Bogor.
Pada kesempatan ini Penulis menyampaikan terima kasih kepada semua
pihak yang telah membantu dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini, terutama
kepada:
1 Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan, Institut Pertanian Bogor yang telah memberikan kesempatan studi
kepada Penulis.
2 Beasiswa BIDIKMISI DIKTI yang telah membiayai kuliah Penulis.
3 Dr Ir Hefni Effendi, MPhil sebagai pembimbing akademik.
4 Dr Ir Niken TM Pratiwi, MSi dan Inna Puspa Ayu, SPi, MSi selaku dosen
pembimbing skripsi.
5 Dr Ir Enan M Adiwilaga selaku penguji tamu Departemen Manajemen
Sumberdaya Perairan.
6 Ali Mashar SPi, MSi selaku komisi pendidikan Departemen Manajemen
Sumberdaya Perairan.
7 Keluarga (Bapak Idup Nuryadi, Ibu Uum Umiyati, Reza Agustian, Ira Yunita,
Irsyad SP, Bi Karti, Wa Ujang, Wa Rita, Mang Rudi, Bi Amah, Urif, Bella)
atas doa, dukungan, dan semangat kepada Penulis.
8 Bukit Golf Mediterania, Pantai Indah Kapuk, Jakarta Utara yang telah
mendanai penelitian.
9 Keluarga besar Laboratorium Biomikro (Ibu Siti, Mba Aay, Kak Apri, Tyas,
Kak Dede, Kak Reza, kak Azizi, dan teh Titin) atas masukan dan saran yang
diberikan.
10 Sahabat tercinta (Elis, Mega, Ana, dan Nurul), teman-teman (Goran, Anes,
Fitri, Dini, Bayu, Dhonna), ATLANTIK dan MSP angkatan 48 yang telah
memberikan motivasi kepada Penulis.
Demikian skripsi ini disusun, semoga bermanfaat.
Bogor, September 2015
Desy Mulyawati
vii
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Metode Pengambilan Contoh
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
KESIMPULAN
Kesimpulan
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vi
vi
vi
1
1
1
2
3
3
3
4
10
10
17
20
20
20
23
34
vi
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Metode analisis kualitas air APHA, AWWA, & WEF (2005)
Karakteristik fisika kimia perairan Danau Ebony
Indeks diversitas biologi Fitoplankton di Danau Ebony (a) Zona 1
Hasil uji korelasi antara kelimpahan fitoplankton dan kualitas air
4
12
13
17
DAFTAR GAMBAR
1 Perumusan masalah dalam kajian keterkaitan suksesi fitoplankton
dengan kualitas air Danau Ebony
2
2 Peta lokasi pengambilan contoh Danau Ebony
3
3 Model grafik suksesi fitoplankton (Frontier 1985)
7
4 Kelimpahan rata-rata dan jumlah jenis fitoplankton
10
5 (a) Komposisi kelimpahan dan (b) komposisi jenis fitoplankton
11
6 Karakteristik nutrien (amonia, amonium, nitrat, nitrit, dan ortofosfat)
Danau Ebony
11
7 Dendrogram pengelompokan stasiun berdasarkan data kualitas air
12
8 Grafik suksesi fitoplankton di Danau Ebony (a) Zona 1 (b) Zona 2 13
9 Dendrogram pengelompokan waktu berdasarkan kelimpahan relatif
fitoplankton (a) Zona 1 (b) Zona 2
14
10 Laju suksesi fitoplankton dan kualitas air Zona 1
14
11 Laju suksesi fitoplankton dan kualitas air Zona 2
15
12 Biplot nilai rata-rata kelimpahan fitoplankton dan kualitas air terhadap
Zona 1 (a) Stadia 2 (b) Stadia 3
15
13 Biplot nilai rata-rata kelimpahan fitoplankton dan kualitas air terhadap
Zona 2 (a) Stadia 2 (b) Stadia 3
16
14 Grafik suksesi frontier Stadia 2 dan 3
18
15 Grafik laju suksesi dan SIMI Zona 1
18
16 Grafik laju suksesi dan SIMI Zona 2
19
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
Rasio N dan P dari rataan data kualitas air 12 bulan
Hasil uji korelasi kualitas air dan fitoplankton per stadia suksesi
Jenis-jenis fitoplankton yang di temukan di Danau Ebony
Kelimpahan fitoplankton
Foto lokasi pengambilan contoh (stasiun 1-5)
23
23
29
30
32
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Danau Ebony merupakan perairan buatan yang berada di kawasan Bukit Golf
Mediterania, Pantai Indah Kapuk, Jakarta Utara (6°6.572'LS dan 106°44.755'BT).
Danau ini memiliki kedalaman maksimum 120 cm dan luas 6 ha mengelilingi
cluster Ebony perumahan Bukit Golf Mediterania. Sebelah barat danau terdapat
wetland yang berfungsi mengolah air limbah dan sewage treatment plant (STP) atau
sistem pengolahan air limbah untuk perumahan di sekitar danau.
Danau Ebony berfungsi sebagai polder system atau sistem tata air di kawasan
Bukit Golf Mediterania. Polder system dimanfaatkan untuk menahan air laut ketika
pasang dan mencegah terjadinya banjir. Fungsi lain Danau Ebony sebagai
penampung air hujan dan masukan dari aktivitas domestik seperti limbah rumah
tangga, rumah makan, dan fresh market di sekitar danau.
Limbah tersebut mengandung bahan organik yang berpotensi menjadi
nutrien, yang kemudian dimanfaatkan oleh fitoplankton. Komposisi, kelimpahan,
dan biomassa fitoplankton dapat bervariasi baik secara temporal maupun spasial.
Hal ini terjadi akibat pengaruh dari perubahan kondisi fisika, kimia, dan biologi
lingkungan perairan (Wetzel 2001; Phlips et al. 2002)
Parameter fisika-kimia yang berperan dalam mengontrol pertumbuhan
fitoplankton meliputi cahaya, suhu, nutrien, dan arus danau (Khan 2003). Nutrien
merupakan salah satu variabel untuk mengontrol struktur komunitas dan biomassa
fitoplankton (Tilman et al. 1982). Setiap jenis fitoplankton membutuhkan kondisi
lingkungan serta komposisi nutrien yang berbeda untuk tumbuh. Hal tersebut
menjadikan fitoplankton sebagai spesies yang spesifik.
Komposisi jenis fitoplankton yang berubah akibat kondisi fisika-kimia
perairan disebut sebagai suksesi (Ariyadej et al. 2004). Suksesi menunjukkan
pengaruh fluktuasi lingkungan terhadap komunitas fitoplankton termasuk di
dalamnya perbedaan spesies dan waktu yang berbeda (Sommer et al. 1986).
William & Lewis (1978) menyatakan bahwa suksesi merupakan perubahan
kelimpahan relatif spesies dalam suatu komunitas. Berkaitan dengan hal tersebut
diperlukan suatu penelitian untuk mengkaji hubungan antara suksesi fitoplankton
dengan perubahan kualitas air untuk kepentingan pengelolaan Danau Ebony.
Perumusan Masalah
Limbah bahan organik yang berasal dari aktivitas domestik di sekitar Danau
Ebony masuk ke dalam danau melalui saluran gendong (saluran pembuangan yang
mengelilingi danau). Bahan organik tersebut didekomposisi oleh bakteri heterotrof
untuk menjadi nutrien anorganik. Perubahan bahan organik menjadi nutrien
membutuhkan oksigen untuk proses dekomposisi.
Mason (1993) menjelaskan keterkaitan antara oksigen dengan bahan organik
dan nutrien (amonia, nitrat, dan ortofosfat). Pada kondisi oksigen yang memadai
peningkatan bahan organik di perairan akan diikuti oleh peningkatan konsentrasi
nitrogen anorganik dan ortofosfat. Perubahan keberadaan nitrogen tersebut
berkaitan dengan proses nitrifikasi. Sebaliknya, pada kondisi oksigen yang tidak
2
memadai akan terjadi denitrifikasi dan amonifikasi. Disamping itu, keberadaan
nitrogen juga terjadi akibat fiksasi nitrogen dari atmosfer oleh kelompok
fitoplankton tertentu, yaitu algae biru (Cyanophyceae).
Proses nitrifikasi melibatkan bakteri Nitrosomonas yang berperan dalam
oksidasi amonia menjadi nitrit, bakteri Nitrobakter yang berperan dalam proses
oksidasi nitrit menjadi nitrat (Jorgensen & Vollenweider 1988; Mason 1993).
Selanjutnyan denitrifikasi merupakan reduksi nitrat menjadi nitrit, dan amonifikasi
yaitu proses dekomposisi bahan organik menjadi amonia. Nutrien dari hasil
dekomposisi dan cahaya matahari dimanfaatkan oleh fitoplankton dalam proses
fotosintesis dan dihasilkan oksigen.
Fitoplankton di perairan dipengaruhi oleh konsentrasi dan rasio dari nutrien
N (amonia, nitrat, nitrit) dan P (ortofosfat). Perubahan konsentrasi N dan P akan
mengarah pada perubahan kelimpahan fitoplankton, perubahan rasio N:P dapat
mengarah pada perubahan komposisi jenis fitoplankton. Setiap kelompok
fitoplankton mempunyai respon yang berbeda terhadap rasio N:P.
Limbah bahan organik yang masuk ke dalam Danau Ebony dapat
mempengaruhi kualitas air (fisika, kimia, dan biologi perairan). Perubahan kualitas
air serta nutrien tersebut akan mempengaruhi keberadaan fitoplankton di dalamnya.
Danau Ebony telihat keruh dan hijau akibat partikel bahan organik yang terus
masuk dan melimpahnya fitoplankton di dalam danau. Partikel bahan organik dan
fitoplankton mempengaruhi penetrasi cahaya di dalam danau.
Masukan bahan organik di Danau Ebony berkaitan dengan kualitas air dan
keberadaan konsentrasi dan rasio N:P. Keberadaan konsentrasi dan rasio N:P serta
kualitas air akan mempengaruhi kelimpahan dan komposisi jenis fitoplankton
(Schindler 1974). Hal tersebut akan mengarah pada laju suksesi fitoplankton. Laju
suksesi komunitas fitoplankton ditandai dengan perubahan komposisi jenis
fitoplankton yang dapat dilihat dari perbedaan kelimpahan masing-masing spesies
akibat kondisi fisika dan kimia perairan yang berfluktuasi (Gambar 1).
Danau Ebony
-Hidromorfologi
-Kualitas air
-Nutrien
-Fitoplankton
Perubahan konsentrasi N dan P
Perubahan rasio N : P
Kelimpahan Fitoplankton
+
Suksesi
fitoplankton
Komposisi Fitoplankton
_
Gambar 1 Perumusan masalah dalam kajian keterkaitan suksesi fitoplankton
dengan kualitas air Danau Ebony
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji keterkaitan antara suksesi
fitoplankton dengan nutrien dan kualitas air di Danau Ebony.
3
METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April 2014-Maret 2015. Pengambilan
contoh dilakukan di Danau Ebony, Bukit Golf Mediterania, Pantai Indah Kapuk,
Jakarta Utara (Gambar 2). Analisis parameter fisika-kimia-biologi perairan
dilakukan di Laboratorium Fisika-Kimia dan Laboratorium Biologi Mikro 1, Divisi
Produktivitas dan Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya
Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Metode Pengambilan Contoh
Pengambilan contoh dilakukan pada lima stasiun (Gambar 2). Penetapan
stasiun didasarkan pada keberadaan sewage treatment plant (STP). Stasiun 2 dan
4 berdekatan dengan STP, sedangkan Stasiun 1, 3, dan 5 berada pada lokasi tanpa
STP. Disamping itu, Stasiun 5 berada dekat outlet.
PIK
Gambar 2 Peta lokasi pengambilan contoh Danau Ebony
Pengambilan contoh dilakukan selama satu tahun dengan interval waktu
satu bulan, dengan tujuan untuk mengkaji suksesi komunitas fitoplankton yang
terjadi di Danau Ebony. Hal ini sesuai dengan penelitian William (1978), yang
mengamati laju suksesi fitoplankton setiap bulan selama satu tahun.
4
Pengambilan contoh fitoplankton dilakukan dengan cara menyaring 20 L air
danau menggunakan jaring plankton ukuran mata jaring 30 µm. Air contoh yang
telah disaring, ditempatkan ke dalam botol polyetilen 100 mL. Air contoh tersebut
diawetkan dengan larutan Lugol 5 % (APHA, AWWA, & WEF 2012), untuk
kemudian dianalisis di laboratorium. Pengambilan air contoh menggunakan alat
van Dorn water sampler (volume 5 L) dan disimpan dalam botol polyetilen 1 L
untuk keperluan analisis kualitas air di laboratorium. Pengambilan contoh
fitoplankton dan air mengikuti prosedur APHA, AWWA, & WEF (2005).
Analisis fitoplankton (biologi), dimaksudkan untuk mendapatkan nilai
kelimpahan dan jumlah jenisnya. Analisis fitoplankon menggunakan mikroskop
majemuk model Olympus CH-2, dan dihitung dengan bantuan sedgewick rafter
counting chamber (SRC) (volume 1 mL) (Wetzel 1995).
Analisis kualitas air (parameter fisika-kimia) dilakukan secara in situ dan
laboratorium. Analisis kualitas air secara in situ meliputi pengukuran kedalaman,
suhu, kecerahan, pH, salinitas, konduktivitas, dan DO (dissolved oxygen). Analisis
kualitas air di laboratorium meliputi amonia, nitrit, nitrat, dan ortofosfat. Analisis
fitoplankton dan kualitas air mengikuti metode APHA, AWWA, & WEF (2005)
(Tabel 1).
Tabel 1 Metode analisis kualitas air APHA, AWWA, & WEF (2005)
Parameter
A. BIOLOGI
Fitoplankton
B. FISIKA
Kedalaman
Suhu
Kecerahan
Konduktivitas
C. KIMIA
pH
Salinitas
DO
Amonia (NH3-N)
Nitrit (NO2-N)
Nitrat (NO3-N)
Ortofosfat (PO4-P)
Satuan
sel/m3
Metode/alat ukur
Pencacahan/ SRC (Sedgewick
Rafter Counting Chamber)
Keterangan
Laboratorium
Tali berskala
SCT meter (Salinity,
Conductivity, dan Temperature)
cm
Visual/ Secchi disc
µmHos/cm SCT meter (Salinity,
Conductivity, dan Temperature)
In-situ
In-situ
PSU
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
In-situ
In-situ
In-situ
Laboratorium
Laboratorium
Laboratorium
Laboratorium
m
o
C
DO meter
DO meter
Phenate/ Spektofotometer
Indophenol/ Spektofotometer
Brucine/ Spektofotometer
Molybdate Ascorbic Acid/
Spektrofotometer
In-situ
In-situ
Analisis Data
Analisis data yang digunakan dalam penelitian ini meliputi penentuan
kelimpahan, komposisi kelimpahan, komposisi jenis fitoplankton, dan kualitas air
secara spasial dan temporal, sebagai data dasar untuk analisis suksesi.
Pengelompokan stasiun dapat digambarkan melalui indeks Canberra, dengan
menggunakan nilai parameter kualitas air. Hasil pengelompokan dari indeks
Canberra disebut dengan istilah zona.
5
Analisis suksesi dilakukan menggunakan grafik suksesi Frontier, yaitu
melalui penyajian nilai persen kelimpahan fitoplankton pada grafik suksesi Frontier
(Frontier 1985). Grafik suksesi frontier berkaitan dengan indeks keanekaragaman
(H’), keseragaman (E), dan dominansi (C) dari fitoplankton. Disamping itu,
dilakukan penentuan summed difference index (SDI) yang digunakan untuk
mendapatkan nilai laju suksesi antarwaktu pengamatan. Stander similarity index
(SIMI) digunakan untuk mempelajari tingkat kesamaan kelimpahan fitoplankton
antarwaktu pengamatan. Keterkaitan suksesi fitoplankton dengan kualitas air
(fisika dan kimia) dilihat dari Analisis Komponen Utama (AKU) dan uji korelasi
antara kelimpahan fitoplankton dan kualitas air.
Penentuan kelimpahan dan komposisi jenis fitoplankton secara spasial dan
temporal
Data kelimpahan fitoplankton yang didapat di Danau Ebony, yaitu data
kelimpahan dari lima stasiun selama 12 bulan. Komposisi jenis fitoplankton
didapatkan dari jumlah jenis fitoplankton pada masing-masing kelompok
(Cyanophyceae, Chlorophyceae, Bacillariophyceae, Euglenophyceae, dan
Dinophyceae). Komposisi kelimpahan dan komposisi jenis disajikan dalam bentuk
persen dari setiap pengambilan contoh.
Kelimpahan fitoplankton dihitung dengan menggunakan sedgewick rafter
counting (SRC) pada perbesaran 10x10.
Pencacahan dilakukan dengan
menggunakan mikroskop binokuler model Olympus CH-2. Identifikasi morfologi
fitoplankton menggunakan acuan buku Edmonson (1963), Prescott (1970), Belcher
& Erica (1978), Mizuno (1979) dan Yamaji (1979). Kelimpahan fitoplankton
dinyatakan dalam sel per m3 yang dihitung dengan rumus sebagai berikut.
N=n x
Asrc Vt
1
x
x x FP
Aa Vsrc Vd
Keterangan :
N
= kelimpahan fitoplankton (sel/m3)
n
= organisme yang teramati (sel)
Vd
= volume air yang disaring (m3)
Vt
= volume air tersaring (mL)
Vsrc
= volume ruang dalam SRC (1 mL)
Asrc
= luas penampang SRC
Aa
= luas amatan
FP
= faktor pengencer
Nutrien N dan P
Nutrien anorganik meliputi konsentrasi nitrit (NO2-), nitrat (NO3-), amonia
(NH3 ) dan ortofosfat (PO42-). Nilai rasio N dan P didapat dari perbandingan
konsentrasi N anorganik (nitrit, nitrat, dan amonia) dalam satuan molar (mol/L)
dibandingkan dengan konsentrasi P anorganik terlarut (ortofosfat) dalam satuan
molar (mol/L) (Prayitno & Suherman 2012) (Lampiran 1). Setiap kelompok
fitoplankton memiliki respon berbeda terhadap keberadaan rasio N:P, rasio tersebut
berpengaruh terhadap kelimpahan dan komposisi jenis fitoplankton di perairan.
6
Pengelompokan stasiun dan kesamaan waktu penelitian
Pengelompokan stasiun dimaksudkan untuk mendapatkan informasi apakah
terdapat stasiun yang berbeda terhadap nilai kualitas air di Danau Ebony. Analisis
pengelompokan stasiun dilakukan berdasarkan data kualitas air (parameter fisika
kimia), sedangkan analisis kesamaan waktu penelitian berdasarkan data kelimpahan
fitoplankton.
Indeks Canberra
Pengelompokan stasiun berdasarkan parameter fisika kimia (amonia, nitrat,
nitrit, ortofosfat, kecerahan, kekeruhan, konduktivitas, suhu, pH, salinitas, dan DO)
dapat dilakukan dengan menentukan tingkat kesamaan stasiun pengamatan
menggunakan indeks Canberra (Lance & Williams in Legendre & Legendre 1983).
Penentuan indeks Canberra diperoleh dengan rumus sebagai berikut.
IC =
n
|X − X |
[∑ni= ( X
+X
)]
Keterangan:
IC
: indeks kesamaan Canberra
Xij
: nilai parameter fisika dan kimia ke-i pada Stasiun ke-j
Xik
: nilai parameter fisika dan kimia ke-i pada Stasiun ke-k
i
: 1,2,3,....., n
n
: jumlah parameter
Pengelompokan disajikan dalam bentuk dendrogram. Dendrogram tersebut
digunakan untuk menentukan kesamaan stasiun berdasarkan data kualitas air.
Stander Similarity Index (SIMI)
Kesaman waktu penelitian dikaji dengan menggunakan Stander similarity
index atau SIMI. Nilai kesamaan didapat berdasarkan kelimpahan relatif dari
fitoplankton secara temporal (Stander 1970). Penentuan nilai kesamaan diperoleh
dengan rumus sebagai berikut.
SIMI=
∑si=1 pij xpik
s
s
√∑i=1 pij 2 x ∑i=1 pik 2
Keterangan:
SIMI : indeks Similaritas Stander
Pij
: proporsi jenis ke-i pada waktu ke-j
Pik
: proporsi jenis ke-i pada waktu ke-k
s
: jumlah genus yang dibandingkan
Nilai SIMI berkisar dari 0-1 dengan kesamaan maksimum pada SIMI = 1, dan
kesamaan minimum SIMI = 0.
7
Analisis suksesi
Analisis suksesi meliputi penentuan stadia dengan menggunakan grafik
suksesi Frontier, indeks diversitas (keanekaragaman, keseragaman, dan
dominansi), dan summed difference index (SDI).
Grafik suksesi Frontier
Analisis suksesi dilakukan dengan menggunakan grafik suksesi Frontier,
melalui penyajian nilai proporsi kelimpahan dan rangking jenis secara temporal
(Frontier 1985). Terdapat tiga macam grafik pedoman yang menggambarkan
stadium, tingkat adaptasi, atau suksesi komunitas yang dibuat dengan metode rankfrequency yang disajikan dalam skala logaritma (Gambar 3).
Gambar 3 Model grafik suksesi fitoplankton (Frontier 1985)
Stadia 1 menggambarkan ekosistem yang masih juvenil dengan komunitas
pionir, produktivitas biologis rendah, kondisi tidak stabil, kompetisi antar jenis
tinggi, keragaman rendah, serta rantai makanan (food web), dan organisme dalam
keadaan tertekan (stress). Stadia 2 menggambarkan stadia ekosistem dengan
diversitas maksimum, produktivitas biologis tinggi, kondisi masih baik, kompetisi
antar jenis rendah, keragaman menurun, rantai makanan (food web) kompleks.
Stadia 3 merupakan gambaran suatu ekosistem klimaks, produktivitas biologis
menurun, kondisi kurang stabil, kompetisi antar jenis sedang, rantai makanan (food
web) kompleks.
Indeks Diversitas
Grafik suksesi dapat diinterpretasikan dengan menggunakan indeks diversitas
Shannon Wiener (H’) keanekaragaman biota, kesamaan jenis (E), dan indeks
simpson (D) dominansi. Persamaan indeks diversitas Shannon Wiener sebagai
berikut (Krebs 1972).
s
'
H =- ∑ pi ln p
i=1
i
8
Keterangan:
H’
: indeks Keanekaragaman
pi
: ni/N
n
: jumlah spesies jenis ke-i
N
: jumlah total spesies
Keseragaman merupakan komposisi individu tiap spesies yang terdapat
dalam suatu komunitas (Krebs 1972). Indeks keseragaman (E) dinyatakan dengan
persamaan sebagai berikut.
E=
Keterangan:
E
: indeks keseragaman
H’
: indeks keanekaragaman
Hmax : ln S
S
: jumlah genus
H′
H'
=
Hmaks ln s
Indeks keseragaman berkisar antara 0-1 (Odum 1971). Semakin kecil nilai
E, semakin kecil pula keseragaman populasi, artinya penyebaran jumlah individu
setiap jenis tidak sama sehingga ada kecenderungan suatu spesies mendominasi.
Sebaliknya, nilai E yang mendekati 1, maka penyebaran jumlah individu dapat
dikatakan sama atau tidak jauh berbeda sehingga tidak ada spesies yang
mendominasi (Legendre dan Legendre 1983).
Dominansi spesies pada suatu komunitas diketahui dengan menggunakan
indeks dominansi Simpson (Odum 1971). Kisaran indeks dominansi antara 0-1,
dominansi tinggi dengan nilai indeks mendekati 1. Indeks dominansi simpson
dinyatakan dengan rumus sebagai berikut.
n
C= ∑
n=1
ni
N
2
Keterangan :
C
: indeks Dominansi Simpson
ni
: jumlah individu ke-i
N
: jumlah total individu
Summed Difference Index (SDI)
Laju perubahan fitoplankton dapat diketahui melaui nilai summed difference
index atau SDI yang disimbolkan dengan σs . SDI menghitung gerak, perubahan,
atau laju suksesi fitoplankton dari waktu ke waktu berdasarkan data kelimpahan
fitoplankton secara temporal di Danau Ebony. SDI dapat dihitung dengan rumus
sebagai berikut.
9
σs = ∑|d[bi (t)/B(t)]| /dt
i
Estimasi sepanjang interval waktu (William 1978) diformulasikan sebagai berikut.
σs =
∑�|[bi (t1 )/B(t1 )]-[bi (t2 )/B(t2 )]|
� −�
Keterangan:
σs
: laju suksesi
bi (t1) : kelimpahan spesies ke-i pada waktu ke-1
B (t1) : kelimpahan total pada waktu ke-1
bi (t2) : kelimpahan spesies ke-i pada waktu ke-2
B (t2) : kelimpahan total pada waktu ke-2
t1 dan t2: waktu ke-1 dan ke-2
Analisis keterkaitan fitoplankton dengan kualitas air
Analisis keterkaitan antara fitoplankton dengan kualitas air dapat dilakukan
dengan beberapa cara, di antaranya dengan menggunakan AKU (analisis komponen
utama) dan uji korelasi. Kedua hal tersebut diuraikan sebagai berikut.
Analisis Komponen Utama (AKU)
Analisis Komponen Utama (AKU) pada penelitian ini digunakan untuk
menggambarkan karakter setiap kelompok berdasarkan data fisika, kimia, dan
biologi yang diukur. Parameter tersebut terdiri dari parameter fisika (kecerahan,
konduktivitas, dan suhu), kimia (amonia, nitrit, nitrat, ortofosfat, dan pH), dan
biologi (fitoplankton). Berdasarkan parameter yang diintegrasikan dapat diperoleh
nilai matriks hubungan antar parameter. AKU dilakukan untuk melihat hubungan
antara kelimpahan fitoplankton dengan kualitas air. Prinsip AKU adalah
transformasi peubah (data fisika, kimia, dan biologi) yang saling berkorelasi satu
sama lain menjadi sekumpulan peubah baru yang tidak saling berkorelasi dengan
mempertahankan keragaman data (Smith 2002). Hasil AKU divisualisasikan dalam
bentuk grafik biplot.
Uji Korelasi
Uji korelasi Pearson digunakan untuk melihat hubungan antara kelimpahan
fitoplankton dengan parameter fisika-kimia yang didapat selama pengamatan.
Analisis yang dilakukan untuk keperluan tersebut dilakukan menggunakan
perangkat lunak SPSS versi 21. Adapun korelasi Pearson berdasarkan rumus
disajikan oleh Walpole (1993) sebagai berikut.
r=
n ∑ XY - ∑ X ∑ Y
2
2
, -1, ≤r≤1
2
√n ∑ X -( ∑ X) √n ∑ Y -(Y)
Keterangan:
X
: kelimpahan fitoplankton
Y
: parameter fisika-kimia
2
10
n
: jumlah parameter
Nilai korelasi berkisar dari 0-1, dengan spesifikasi sebagai berikut.
Korelasi r = 0.00-0.25 korelasi lemah
0.25-0.50 korelasi cukup
0.50-0.75 korelasi kuat
0.75-1.00 korelasi sangat kuat
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
40
35
30
25
20
15
10
5
0
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
Jumlah jenis
Kelimpahan rata-rata
(sel/m3) x 106
Kelimpahan rata-rata dan komposisi jenis fitoplankton
Kelimpahan fitoplankton digunakan sebagai data dasar dalam analisis suksesi
di Danau Ebony. Kelimpahan rata-rata fitoplankton pada lima stasiun dan jumlah
jenis fitoplankton selama dua belas bulan pengamatan disajikan pada Gambar 4.
Kelimpahan rata-rata fitoplankton tertinggi ada pada bulan ke-12, terendah pada
bulan ke-11. Jumlah jenis tertinggi pada bulan ke-12, terendah pada bulan ke-5.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Bulan keKelimpahan rata-rata
Jumlah jenis
Gambar 4 Kelimpahan rata-rata dan jumlah jenis fitoplankton
Gambar 5 menunjukkan komposisi kelimpahan fitoplankton (%) dan
komposisi jenis fitoplankton (%) selama 12 bulan pengamatan. Komposisi
kelimpahan fitoplankton tertinggi terdapat pada kelompok Cyanophyceae (Gambar
5a). Komposisi jenis fitoplankton tertinggi ada pada kelompok Chlorophyceae
(Gambar 5b).
11
Komposisi kelimpahan
(%)
100
80
60
40
20
0
Komposisi jenis (%)
(a)
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Bulan ke-
80
60
40
20
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Bulan ke-
(b)
Gambar 5 (a) Komposisi kelimpahan dan (b) komposisi jenis fitoplankton
Karakteristik fisika dan kimia Danau Ebony
Konsentrasi amonia, nitrat, nitrit, ortofosfat, dan amonium diplotkan pada
grafik dari bulan ke-1-12. Nutrien tersebut terlihat berfluktuasi (Gambar 6).
Konsentrasi (mg/L)
3
2,5
2
amonia
nitrat
1,5
nitrit
1
ortofosfat
0,5
amonium
0
1
2
3
4
5
6 7 8 9 10 11 12
Bulan keGambar 6 Karakteristik nutrien (amonia, amonium, nitrat, nitrit, dan ortofosfat)
Danau Ebony
12
Karakteristik fisika kimia Danau Ebony berfluktuasi. Suhu berkisar 26-31
C, DO 4.0-9.0 mg/L, kedalaman 74 -108 cm, kecerahan 14-31 cm, kekeruhan 26138 NTU, konduktivitas 1231-5289 µmHos/cm, pH 7-8, salinitas 1-2 PSU (Tabel
2).
o
Tabel 2 Karakteristik fisika kimia perairan Danau Ebony
Parameter
Bulan ke1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Suhu
o
C
DO
mg/L
30±0,4
31±0,3
30±0,4
30±0,2
30±0,4
30±0,3
30±0,4
31±0,4
30±0,6
29±0,3
26±0,4
31±0,7
6±1,2
4±1,5
4±1,6
4±1,3
6±2,0
5±0,7
5±2,8
5±1,2
5±0,9
4±0,9
4±0,3
9±4,2
Kedalaman Kecerahan Kekeruhan Konduktivitas
cm
cm
NTU
µmHos/cm
99±2,1
98±1,7
101±1,9
96±1,2
95±1,8
108±1,4
105±1,3
74±2,5
92±2,3
81±1,3
97±0,8
97±1,8
25±5
27±7
30±3
23±6
27±5
28±2
15±2
14±3
24±2
25±5
25±4
21±4
48±20,0
84±69,7
89±154,0
138±134,5
47±13,6
113±54,4
57±6,6
26±11,1
36±5,7
42±9,7
56±27,3
75±30,9
3808±216
3567±121
2734±262
4201±196
3403±281
4620±370
5289±142
5140±806
3709±539
4439±375
1231±296
3581±638
pH
-
Salinitas
PSU
8±0,0
8±0,5
7±0,7
8±0,3
8±0,3
7±0,4
8±0,0
8±0,1
7±0,3
7±0,8
7±0,4
8±0,7
1±0,9
1±0,6
1±0,4
2±0,0
1±0,9
2±0,4
2±0,6
2±0,0
2±0,0
2±0,4
1±0,0
1±0,9
Pengelompokan Stasiun
Kesamaan stasiun diilustrasikan melalui dendrogram.
Dendrogram
pengelompokan stasiun berdasarkan kualitas air disajikan pada Gambar 7.
Dendogram tersebut memperlihatkan kesamaan dua zona stasiun, yaitu Zona 1
(Stasiun 1, 3 dan 5) dan Zona 2 (Stasiun 2 dan 4).
90.00
92,00
93.33
96.67
100.00
Gambar 7 Dendrogram pengelompokan stasiun berdasarkan data kualitas air
Suksesi Frontier
Grafik suksesi frontier di Danau Ebony dibuat berdasarkan dua zona yang
terbentuk menurut kondisi kualitas air. Pola grafik suksesi komunitas fitoplankton
di masing-masing zona dibuat dengan pendekatan kurva suksesi Frontier (Frontier
1985).
13
Grafik suksesi komunitas fitoplankton pada masing-masing zona disajikan
pada Gambar 8. Grafik suksesi Frontier memperlihatkan pola suksesi pada Stadia
2 (t3, 4, 5, 6, 7, 10, dan 11) dan 3 (t1, 2, 8, 9, dan 12).
100
10
1
1
0,1
(a)
10
100
Persen kelimpahan (%)
Persen kelimpahan (%)
100
10
1
1
10
0,1
(b)
Ranking jenis
100
Ranking jenis
Gambar 8 Grafik suksesi fitoplankton di Danau Ebony (a) Zona 1 (b) Zona 2
Grafik 8a dan 8b diinterpretasikan dengan bantuan indeks keanekaragaman
(H’), keseragaman (E), dan dominansi (C) (Tabel 3). Hal ini dimaksudkan untuk
memperjelas struktur komunitas pada masing-masing grafik suksesi.
Tabel 3 Indeks diversitas biologi Fitoplankton di Danau Ebony (a) Zona 1
(b) Zona 2
Bulan (a)
H'
E
C
Bulan (b)
H'
E
C
1
1,32
0,40
0,39
1
1,36
0,46
0,36
2
1,47
0,48
0,33
2
1,47
0,46
0,37
3
1,73
0,55
0,23
3
1,82
0,55
0,21
4
1,71
0,55
0,23
4
1,76
0,57
0,22
5
1,98
0,62
0,18
5
1,92
0,63
0,20
6
1,88
0,52
0,22
6
1,77
0,53
0,24
7
2,03
0,59
0,18
7
1,96
0,58
0,20
8
1,65
0,47
0,29
8
1,44
0,44
0,40
9
1,76
0,51
0,26
9
1,70
0,49
0,30
10
2,08
0,60
0,18
10
2,07
0,62
0,17
11
2,05
0,58
0,18
11
1,84
0,55
0,22
12
1,31
0,38
0,43
12
1,27
0,37
0,47
SIMI (Stander Similarity Index)
Stander similarity index (SIMI) atau Indeks Kesamaan Stander digunakan
untuk mendapatkan nilai kesamaan secara temporal selama 12 bulan penelitian.
Kesamaan didapat berdasarkan kelimpahan relatif fitoplankton yang diilustrasikan
melalui dendrogram (Gambar 9).
Dua dendrogram dari dua pengelompokan stasiun (Gambar 9)
memperlihatkan kesamaan antar waktu penelitian. Zona 1 (Gambar 9a) dan Zona
2 (Gambar 9b), masing-masing menunjukkan tiga kelompok similaritas pada taraf
kesamaan 75%.
14
(a)
(b)
Gambar 9 Dendrogram pengelompokan waktu berdasarkan kelimpahan relatif
fitoplankton (a) Zona 1 (b) Zona 2
Zona 1 terdiri dari Kelompok 1 (bulan ke-1, 12, 9, 8, 2, 6, dan 10), 2 (bulan
ke-3, 4, 5, dan 7), dan 3 (bulan ke-11). Zona 2 terdiri dari Kelompok 1 (bulan ke1, 11, 6, 2, 9, 8, dan 12), 2 (bulan ke-3, dan 4), dan 3 (bulan ke-5, 7, dan 10).
Laju
Summed Difference Index (SDI)
Laju suksesi fitoplankton dari waktu ke waktu pada kedua zona disajikan
pada Gambar 10 dan 11. Laju suksesi tertinggi pada Kelompok 1 terjadi pada bulan
ke 11 & 12 dan terendah pada waktu ke 3 & 4. Pada Kelompok 2, laju tertinggi ada
pada waktu 2 & 3 terendah pada waktu 6 & 7.
0,035
0,03
0,025
0,02
0,015
0,01
0,005
0
Bulan ke-
Gambar 10 Laju suksesi fitoplankton dan kualitas air Zona 1
15
0,03
0,025
Laju
0,02
0,015
0,01
0,005
0
Bulan ke-
Gambar 11 Laju suksesi fitoplankton dan kualitas air Zona 2
Analisis Komponen Utama (AKU)
AKU digunakan untuk melihat hubungan antara kelimpahan fitoplankton
dengan kualitas air.
Biplot hasil AKU divisualisasikan berdasarkan
pengelompokan stadia pada Zona 1 dan 2.
(a)
(b)
Gambar 12 Biplot nilai rata-rata kelimpahan fitoplankton dan kualitas air
terhadap Zona 1 (a) Stadia 2 (b) Stadia 3
16
Hubungan secara deskriptif antara kelimpahan fitoplankton dan kualitas air
(nitrat, nitrit, amonia, ortofosfat, suhu, konduktivitas, pH, salinitas, dan kecerahan)
diduga melalui AKU. Hasil biplot AKU pada Zona 1 (Gambar 12) menunjukkan
bahwa fitoplankton berdekatan dengan amonia
(Gambar 12a) kemudian
fitoplankton berdekatan dengan pH, kekeruhan, dan suhu (Gambar 12b)
(a)
(b)
Gambar 13 Biplot nilai rata-rata kelimpahan fitoplankton dan kualitas air
terhadap Zona 2 (a) Stadia 2 (b) Stadia 3
Hasil biplot AKU pada Zona 2 (Gambar 13) menunjukkan bahwa
fitoplankton berdekatan dengan beberapa kualitas air diantaranya kekeruhan
(Gambar 13a) kemudian amonia, konduktivitas, salinitas, dan kekeruhan (Gambar
13b).
Korelasi antara fitoplankton dan kualitas air
Hasil uji korelasi antara fitoplankton dan kualitas air secara singkat disajikan
pada Lampiran 2. Berdasarkan uji korelasi antara fitoplankton dan kualitas air
didapatkan beberapa parameter kualitas air yang berkorelasi positif diantaranya
amonia, konduktivitas, pH, suhu, dan salinitas (Tabel 4)
17
Tabel 4 Hasil uji korelasi antara kelimpahan fitoplankton dan kualitas air
Zona 1
Zona 2
Parameter
Stadia 2
Stadia 3
Stadia 2
Stadia 3
Amonia
0,927
Konduktivitas
0,946
pH
0,840
Suhu
0,852
Salinitas
0,918
-
Pembahasan
Danau Ebony yang berada di dalam perumahan Bukit Golf Mediterania,
Pantai Indah Kapuk banyak menerima masukan dan limpasan air dari aktivitas
domestik. Limpasan tersebut berupa bahan organik yang masuk ke dalam danau
melalui saluran gendong ,saluran yang mengelilingi danau yang berfungsi sebagai
saluran pembuangan. Bahan organik tersebut kemudian didekomposisi oleh bakteri
menjadi bahan anorganik terlarut atau nutrien.
Kelimpahan fitoplankon dan jumlah jenis yang tinggi pada bulan ke-12
(Gambar 4) didominasi oleh kelompok Cyanophyceae (Gambar 5a), dengan
komposisi jenis tertinggi di dominansi oleh kelompok Chlorophyceae (Gambar 5b).
Genus Merismopedia sp. dominan pada kelompok Cyanophyceae. Hal ini
disebabkan oleh kondisi perairan yang eutrofik (Rawson 1956; Robarts & Tamar
2010). Cyanophyceae sering kali melimpah pada kondisi perairan eutrofik, dengan
konsentrasi nitrat dan ortofosfat tinggi (Henderson & Markland 1987), namun
Cyanophyceae sering kali blooming pada saat konsentrasi ortofosfat rendah (Mur
et al. 1999).
Dendrogram (Gambar 7) pada taraf persamaan 91%, memperlihatkan
kesamaan dua zona stasiun yaitu Zona 1 (Stasiun 1, 3 dan 5) dan Zona 2 (Stasiun 2
dan 4). Dari zonasi tersebut dibuat dua grafik suksesi Frontier dengan memplotkan
rangking jenis dengan persen kelimpahan (Gambar 8). Grafik suksesi Frontier
menunjukkan bahwa Danau Ebony memiliki dua stadia yaitu, Stadia 2 dan 3.
Dalam memudahkan menentukan perbedaan stadia pada grafik suksesi Frontier di
Danau Ebony, maka dibuat grafik suksesi berdasarkan stadia (Stadia 2 dan 3)
(Gambar 14). Stadia dalam suksesi Frontier dapat dicirikan dengan ada atau
tidaknya dominansi (Komariah 2002).
Stadia 2 menandakan bahwa kondisi komunitas dalam keadaan stabil,
dengan diversitas maksimum, produktivitas biologis tinggi, kondisi masih baik,
kompetisi antar jenis rendah, keragaman menurun (Frontier 1985). Stadia 2 di
Danau Ebony menggambarkan kestabilan dalam kondisi buruk. Fitoplankton yang
tumbuh merupakan jenis fitoplankton yang tahan akan lingkungan tercemar bahan
organik, seperti Cyanophyceae (Microcystis sp., Merismopedia sp., dan Anabaena
sp.), Bacillariophyceae (Melosira sp., dan Cyclotella sp.), Chlorophyceae
(Scenedesmus sp., Pediastrum sp., dan Chlamydomonas sp.) (Mason 1993).
100
100
Persen kelimpahan (%)
Persen kelimpahan (%)
18
10
10
1
1
10
100
0,1
K12
K16
K23
1
10
100
0,1
Ranking jenis stadia 2
K11
K15
K22
1
K13
K17
K24
Ranking jenis stadia 3
K14
K21
K25
K11
K21
K24
K12
K22
K25
K13
K15
K14
K23
Gambar 14 Grafik suksesi frontier Stadia 2 dan 3
Perubahan Stadia 2 ke Stadia 3 pada grafik suksesi tidak terlalu
memperlihatkan perbedaan keragaman, diversitas, dan produktivitas dari
fitoplankton. Hal tersebut dapat diliihat dari nilai laju suksesi yang berkisar 0,0090,033 dengan jenis yang mendominasi pada setiap kelas sama pada setiap bulannya
(Lampiran 3).
Laju suksesi tersebut kemudian dikaitkan dengan SIMI (Standers similarity
index) (Gambar 15 dan 16). SIMI menandakan kesamaan antar waktu penelitian.
Terlihat pada grafik tersebut bahwa ketika laju suksesi pada saat tn dan tn+1
minimum, maka nilai kesamaan keberadaan fitoplankton antar kedua waktu
tersebut tinggi mendekati 1. Ketika nilai laju suksesi terendah sebesar 0,008 dan
0,009 terlihat bahwa nilai SIMI mencapai 0,972 dan 0,974. Ketika nilai laju suksesi
tertinggi sebesar 0,033 nilai SIMI sebesar 0,700 (Gambar 15).
Laju suksesi
0,03
0,029
0,915
0,919
0,018
0,683
0,818
0,025
0,700
0,018
0,015
0,014
0,008
1,2
0,936 0,941 0,033
0,018
0,01
0,005
0,869
0,883
0,02
0,015
0,974
0,972
0,025
SIMI
0,012
0,009
0
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Bulan keGambar 15 Grafik laju suksesi dan SIMI Zona 1
SIMI
Laju suksesi
0,035
19
Laju suksesi
0,025
0,02
0,015
0,01
0,028
Laju suksesi
SIMI
0,966
0,961 0,024 0,024
0,898
0,912
0,895
0,886
0,831
0,770
0,848
0,021
0,859 0,873
0,021
0,020
0,019
0,017 0,017
0,012
0,013
0,005
0
1,2
1
0,8
0,6
SIMI
0,03
0,4
0,2
0
Bulan keGambar 16 Grafik laju suksesi dan SIMI Zona 2
Nilai SIMI yang mendekati 1 menunjukkan bahwa similaritas dalam
keadaan maksimum dengan laju suksesi yang sebesar 0,009 menandakan bahwa
gerak atau perubahan antara tn dan tn+1 tidak terlalu besar. Jika dilihat dari
kelimpahan dan jumlah jenis fitoplankton pada tn dan tn+1, nilainya tidak terlalu
berbeda (Lampiran 4).
Biplot nilai rata-rata kelimpahan fitoplankton dan kualitas air (Gambar 11)
memperlihatkan parameter amonia, suhu, pH dan kekeruhan yang saling berdekatan
dengan fitoplankton.
Hubungan korelasi fitoplankton dan kualitas air
memperlihatkan fitoplankton berkorelasi positif amonia, suhu, pH, konduktivitas,
dan salinitas (P
KETERKAITAN ANTARA SUKSESI FITOPLANKTON
DENGAN KUALITAS AIR DI DANAU EBONY,
PANTAI INDAH KAPUK, JAKARTA UTARA
DESY MULYAWATI
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
ii
iii
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Keterkaitan antara
Suksesi Fitoplankton dengan Kualitas Air di Danau Ebony, Pantai Indah Kapuk,
Jakarta Utara 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.
Bogor, September 2015
Desy Mulyawati
C24110034
ii
ABSTRAK
DESY MULYAWATI. Keterkaitan antara Suksesi Fitoplankton dengan Kualitas
Air di Danau Ebony, Pantai Indah Kapuk, Jakarta Utara. Dibimbing oleh Niken TM
Pratiwi dan Inna Puspa Ayu.
Danau Ebony, Pantai Indah Kapuk, Jakarta Utara, sering mendapatkan
limpasan bahan organik dari aktivitas domestik, seperti limbah rumah tangga,
rumah makan, dan fresh market di sekitar danau. Limpasan tersebut berpotensi
menjadi nutrien, yang kemudian akan dimanfaatkan oleh fitoplankton. Perubahan
kelimpahan, komposisi, dan biomassa fitoplankton yang terjadi akibat pengaruh
kualitas air disebut sebagai suksesi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
mengkaji keterkaitan antara suksesi fitoplankton dengan nutrien dan kualitas air di
Danau Ebony. Suksesi fitoplankton dapat digambarkan dengan grafik suksesi
Frontier, SDI (laju suksesi) dan SIMI. Berdasarkan grafik suksesi Frontier,
fitoplankton Danau Ebony berada pada stadia 2 dan 3 dengan laju suksesi pada
kisaran 0,008-0,003 dan nilai SIMI pada kisaran 0,68-0,97. Hasil biplot AKU dan
uji korelasi, fitoplankton berkaitan dengan amonia, pH, suhu, konduktivitas, dan
salinitas.
Kata kunci: grafik suksesi Frontier, kualitas air, SDI, SIMI
ABSTRACT
DESY MULYAWATI. Relationship of Phytoplankton succesion and water quality
in Ebony Lake, Pantai Indah Kapuk, North Jakarta. Supervised by Niken TM
Pratiwi and Inna Puspa Ayu.
Lake Ebony receives organic materials runoff majorly from domestic
activities. Organic materials are potential to become nutrients that can be utilized
by phytoplankton. Changing in phytoplankton abundance, composition, and
biomass occurred as influenced of water quality and known as succession. The aim
of this study was to examine relationship between succession of phytoplankton with
nutrients and water quality in Lake Ebony. Succession of phytoplankton was shown
by graph of Frontier succession, SDI (rate of succession), and SIMI. Based on
graph of Frontier succession, phytoplankton condition in Lake Ebony was at stages
2 and 3 with the rate of succession ranged from 0,008 to 0,003 and value of SIMI
ranged from 0,68 to 0,97. ME biplot and correlation test results showed that
phytoplankton was associated with ammonia, pH, temperature, conductivity, and
salinity.
Keywords: frontier succession graph, water quality, SDI, SIMI
iii
KETERKAITAN ANTARA SUKSESI FITOPLANKTON
DENGAN KUALITAS AIR DI DANAU EBONY, PANTAI
INDAH KAPUK JAKARTA UTARA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan
pada
Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
DESY MULYAWATI
iv
v
Judul Skripsi
Nama
NIM
Program Studi
: Keterkaitan antara Suksesi Fitoplankton dengan Kualitas Air
di Danau Ebony, Pantai Indah Kapuk, Jakarta Utara
: Desy Mulyawati
: C24110034
: Manajemen Sumberdaya Perairan
Disetujui oleh
Dr Ir Niken TM Pratiwi,
MSi
Pembimbing 1
Inna Puspa Ayu, SPi, MSi
Pembimbing II
Mengetahui,
Dr Ir M Mukhlis Kamal, MSc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus :
vi
PRAKATA
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
Keterkaitan antara Suksesi Fitoplankton dengan Kualitas Air di Danau
Ebony, Pantai Indah Kapuk, Jakarta Utara. Skripsi ini disusun dalam rangka
memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan studi di Departemen Manajemen
Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian
Bogor.
Pada kesempatan ini Penulis menyampaikan terima kasih kepada semua
pihak yang telah membantu dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini, terutama
kepada:
1 Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan, Institut Pertanian Bogor yang telah memberikan kesempatan studi
kepada Penulis.
2 Beasiswa BIDIKMISI DIKTI yang telah membiayai kuliah Penulis.
3 Dr Ir Hefni Effendi, MPhil sebagai pembimbing akademik.
4 Dr Ir Niken TM Pratiwi, MSi dan Inna Puspa Ayu, SPi, MSi selaku dosen
pembimbing skripsi.
5 Dr Ir Enan M Adiwilaga selaku penguji tamu Departemen Manajemen
Sumberdaya Perairan.
6 Ali Mashar SPi, MSi selaku komisi pendidikan Departemen Manajemen
Sumberdaya Perairan.
7 Keluarga (Bapak Idup Nuryadi, Ibu Uum Umiyati, Reza Agustian, Ira Yunita,
Irsyad SP, Bi Karti, Wa Ujang, Wa Rita, Mang Rudi, Bi Amah, Urif, Bella)
atas doa, dukungan, dan semangat kepada Penulis.
8 Bukit Golf Mediterania, Pantai Indah Kapuk, Jakarta Utara yang telah
mendanai penelitian.
9 Keluarga besar Laboratorium Biomikro (Ibu Siti, Mba Aay, Kak Apri, Tyas,
Kak Dede, Kak Reza, kak Azizi, dan teh Titin) atas masukan dan saran yang
diberikan.
10 Sahabat tercinta (Elis, Mega, Ana, dan Nurul), teman-teman (Goran, Anes,
Fitri, Dini, Bayu, Dhonna), ATLANTIK dan MSP angkatan 48 yang telah
memberikan motivasi kepada Penulis.
Demikian skripsi ini disusun, semoga bermanfaat.
Bogor, September 2015
Desy Mulyawati
vii
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Metode Pengambilan Contoh
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
KESIMPULAN
Kesimpulan
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vi
vi
vi
1
1
1
2
3
3
3
4
10
10
17
20
20
20
23
34
vi
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Metode analisis kualitas air APHA, AWWA, & WEF (2005)
Karakteristik fisika kimia perairan Danau Ebony
Indeks diversitas biologi Fitoplankton di Danau Ebony (a) Zona 1
Hasil uji korelasi antara kelimpahan fitoplankton dan kualitas air
4
12
13
17
DAFTAR GAMBAR
1 Perumusan masalah dalam kajian keterkaitan suksesi fitoplankton
dengan kualitas air Danau Ebony
2
2 Peta lokasi pengambilan contoh Danau Ebony
3
3 Model grafik suksesi fitoplankton (Frontier 1985)
7
4 Kelimpahan rata-rata dan jumlah jenis fitoplankton
10
5 (a) Komposisi kelimpahan dan (b) komposisi jenis fitoplankton
11
6 Karakteristik nutrien (amonia, amonium, nitrat, nitrit, dan ortofosfat)
Danau Ebony
11
7 Dendrogram pengelompokan stasiun berdasarkan data kualitas air
12
8 Grafik suksesi fitoplankton di Danau Ebony (a) Zona 1 (b) Zona 2 13
9 Dendrogram pengelompokan waktu berdasarkan kelimpahan relatif
fitoplankton (a) Zona 1 (b) Zona 2
14
10 Laju suksesi fitoplankton dan kualitas air Zona 1
14
11 Laju suksesi fitoplankton dan kualitas air Zona 2
15
12 Biplot nilai rata-rata kelimpahan fitoplankton dan kualitas air terhadap
Zona 1 (a) Stadia 2 (b) Stadia 3
15
13 Biplot nilai rata-rata kelimpahan fitoplankton dan kualitas air terhadap
Zona 2 (a) Stadia 2 (b) Stadia 3
16
14 Grafik suksesi frontier Stadia 2 dan 3
18
15 Grafik laju suksesi dan SIMI Zona 1
18
16 Grafik laju suksesi dan SIMI Zona 2
19
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
Rasio N dan P dari rataan data kualitas air 12 bulan
Hasil uji korelasi kualitas air dan fitoplankton per stadia suksesi
Jenis-jenis fitoplankton yang di temukan di Danau Ebony
Kelimpahan fitoplankton
Foto lokasi pengambilan contoh (stasiun 1-5)
23
23
29
30
32
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Danau Ebony merupakan perairan buatan yang berada di kawasan Bukit Golf
Mediterania, Pantai Indah Kapuk, Jakarta Utara (6°6.572'LS dan 106°44.755'BT).
Danau ini memiliki kedalaman maksimum 120 cm dan luas 6 ha mengelilingi
cluster Ebony perumahan Bukit Golf Mediterania. Sebelah barat danau terdapat
wetland yang berfungsi mengolah air limbah dan sewage treatment plant (STP) atau
sistem pengolahan air limbah untuk perumahan di sekitar danau.
Danau Ebony berfungsi sebagai polder system atau sistem tata air di kawasan
Bukit Golf Mediterania. Polder system dimanfaatkan untuk menahan air laut ketika
pasang dan mencegah terjadinya banjir. Fungsi lain Danau Ebony sebagai
penampung air hujan dan masukan dari aktivitas domestik seperti limbah rumah
tangga, rumah makan, dan fresh market di sekitar danau.
Limbah tersebut mengandung bahan organik yang berpotensi menjadi
nutrien, yang kemudian dimanfaatkan oleh fitoplankton. Komposisi, kelimpahan,
dan biomassa fitoplankton dapat bervariasi baik secara temporal maupun spasial.
Hal ini terjadi akibat pengaruh dari perubahan kondisi fisika, kimia, dan biologi
lingkungan perairan (Wetzel 2001; Phlips et al. 2002)
Parameter fisika-kimia yang berperan dalam mengontrol pertumbuhan
fitoplankton meliputi cahaya, suhu, nutrien, dan arus danau (Khan 2003). Nutrien
merupakan salah satu variabel untuk mengontrol struktur komunitas dan biomassa
fitoplankton (Tilman et al. 1982). Setiap jenis fitoplankton membutuhkan kondisi
lingkungan serta komposisi nutrien yang berbeda untuk tumbuh. Hal tersebut
menjadikan fitoplankton sebagai spesies yang spesifik.
Komposisi jenis fitoplankton yang berubah akibat kondisi fisika-kimia
perairan disebut sebagai suksesi (Ariyadej et al. 2004). Suksesi menunjukkan
pengaruh fluktuasi lingkungan terhadap komunitas fitoplankton termasuk di
dalamnya perbedaan spesies dan waktu yang berbeda (Sommer et al. 1986).
William & Lewis (1978) menyatakan bahwa suksesi merupakan perubahan
kelimpahan relatif spesies dalam suatu komunitas. Berkaitan dengan hal tersebut
diperlukan suatu penelitian untuk mengkaji hubungan antara suksesi fitoplankton
dengan perubahan kualitas air untuk kepentingan pengelolaan Danau Ebony.
Perumusan Masalah
Limbah bahan organik yang berasal dari aktivitas domestik di sekitar Danau
Ebony masuk ke dalam danau melalui saluran gendong (saluran pembuangan yang
mengelilingi danau). Bahan organik tersebut didekomposisi oleh bakteri heterotrof
untuk menjadi nutrien anorganik. Perubahan bahan organik menjadi nutrien
membutuhkan oksigen untuk proses dekomposisi.
Mason (1993) menjelaskan keterkaitan antara oksigen dengan bahan organik
dan nutrien (amonia, nitrat, dan ortofosfat). Pada kondisi oksigen yang memadai
peningkatan bahan organik di perairan akan diikuti oleh peningkatan konsentrasi
nitrogen anorganik dan ortofosfat. Perubahan keberadaan nitrogen tersebut
berkaitan dengan proses nitrifikasi. Sebaliknya, pada kondisi oksigen yang tidak
2
memadai akan terjadi denitrifikasi dan amonifikasi. Disamping itu, keberadaan
nitrogen juga terjadi akibat fiksasi nitrogen dari atmosfer oleh kelompok
fitoplankton tertentu, yaitu algae biru (Cyanophyceae).
Proses nitrifikasi melibatkan bakteri Nitrosomonas yang berperan dalam
oksidasi amonia menjadi nitrit, bakteri Nitrobakter yang berperan dalam proses
oksidasi nitrit menjadi nitrat (Jorgensen & Vollenweider 1988; Mason 1993).
Selanjutnyan denitrifikasi merupakan reduksi nitrat menjadi nitrit, dan amonifikasi
yaitu proses dekomposisi bahan organik menjadi amonia. Nutrien dari hasil
dekomposisi dan cahaya matahari dimanfaatkan oleh fitoplankton dalam proses
fotosintesis dan dihasilkan oksigen.
Fitoplankton di perairan dipengaruhi oleh konsentrasi dan rasio dari nutrien
N (amonia, nitrat, nitrit) dan P (ortofosfat). Perubahan konsentrasi N dan P akan
mengarah pada perubahan kelimpahan fitoplankton, perubahan rasio N:P dapat
mengarah pada perubahan komposisi jenis fitoplankton. Setiap kelompok
fitoplankton mempunyai respon yang berbeda terhadap rasio N:P.
Limbah bahan organik yang masuk ke dalam Danau Ebony dapat
mempengaruhi kualitas air (fisika, kimia, dan biologi perairan). Perubahan kualitas
air serta nutrien tersebut akan mempengaruhi keberadaan fitoplankton di dalamnya.
Danau Ebony telihat keruh dan hijau akibat partikel bahan organik yang terus
masuk dan melimpahnya fitoplankton di dalam danau. Partikel bahan organik dan
fitoplankton mempengaruhi penetrasi cahaya di dalam danau.
Masukan bahan organik di Danau Ebony berkaitan dengan kualitas air dan
keberadaan konsentrasi dan rasio N:P. Keberadaan konsentrasi dan rasio N:P serta
kualitas air akan mempengaruhi kelimpahan dan komposisi jenis fitoplankton
(Schindler 1974). Hal tersebut akan mengarah pada laju suksesi fitoplankton. Laju
suksesi komunitas fitoplankton ditandai dengan perubahan komposisi jenis
fitoplankton yang dapat dilihat dari perbedaan kelimpahan masing-masing spesies
akibat kondisi fisika dan kimia perairan yang berfluktuasi (Gambar 1).
Danau Ebony
-Hidromorfologi
-Kualitas air
-Nutrien
-Fitoplankton
Perubahan konsentrasi N dan P
Perubahan rasio N : P
Kelimpahan Fitoplankton
+
Suksesi
fitoplankton
Komposisi Fitoplankton
_
Gambar 1 Perumusan masalah dalam kajian keterkaitan suksesi fitoplankton
dengan kualitas air Danau Ebony
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji keterkaitan antara suksesi
fitoplankton dengan nutrien dan kualitas air di Danau Ebony.
3
METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April 2014-Maret 2015. Pengambilan
contoh dilakukan di Danau Ebony, Bukit Golf Mediterania, Pantai Indah Kapuk,
Jakarta Utara (Gambar 2). Analisis parameter fisika-kimia-biologi perairan
dilakukan di Laboratorium Fisika-Kimia dan Laboratorium Biologi Mikro 1, Divisi
Produktivitas dan Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya
Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Metode Pengambilan Contoh
Pengambilan contoh dilakukan pada lima stasiun (Gambar 2). Penetapan
stasiun didasarkan pada keberadaan sewage treatment plant (STP). Stasiun 2 dan
4 berdekatan dengan STP, sedangkan Stasiun 1, 3, dan 5 berada pada lokasi tanpa
STP. Disamping itu, Stasiun 5 berada dekat outlet.
PIK
Gambar 2 Peta lokasi pengambilan contoh Danau Ebony
Pengambilan contoh dilakukan selama satu tahun dengan interval waktu
satu bulan, dengan tujuan untuk mengkaji suksesi komunitas fitoplankton yang
terjadi di Danau Ebony. Hal ini sesuai dengan penelitian William (1978), yang
mengamati laju suksesi fitoplankton setiap bulan selama satu tahun.
4
Pengambilan contoh fitoplankton dilakukan dengan cara menyaring 20 L air
danau menggunakan jaring plankton ukuran mata jaring 30 µm. Air contoh yang
telah disaring, ditempatkan ke dalam botol polyetilen 100 mL. Air contoh tersebut
diawetkan dengan larutan Lugol 5 % (APHA, AWWA, & WEF 2012), untuk
kemudian dianalisis di laboratorium. Pengambilan air contoh menggunakan alat
van Dorn water sampler (volume 5 L) dan disimpan dalam botol polyetilen 1 L
untuk keperluan analisis kualitas air di laboratorium. Pengambilan contoh
fitoplankton dan air mengikuti prosedur APHA, AWWA, & WEF (2005).
Analisis fitoplankton (biologi), dimaksudkan untuk mendapatkan nilai
kelimpahan dan jumlah jenisnya. Analisis fitoplankon menggunakan mikroskop
majemuk model Olympus CH-2, dan dihitung dengan bantuan sedgewick rafter
counting chamber (SRC) (volume 1 mL) (Wetzel 1995).
Analisis kualitas air (parameter fisika-kimia) dilakukan secara in situ dan
laboratorium. Analisis kualitas air secara in situ meliputi pengukuran kedalaman,
suhu, kecerahan, pH, salinitas, konduktivitas, dan DO (dissolved oxygen). Analisis
kualitas air di laboratorium meliputi amonia, nitrit, nitrat, dan ortofosfat. Analisis
fitoplankton dan kualitas air mengikuti metode APHA, AWWA, & WEF (2005)
(Tabel 1).
Tabel 1 Metode analisis kualitas air APHA, AWWA, & WEF (2005)
Parameter
A. BIOLOGI
Fitoplankton
B. FISIKA
Kedalaman
Suhu
Kecerahan
Konduktivitas
C. KIMIA
pH
Salinitas
DO
Amonia (NH3-N)
Nitrit (NO2-N)
Nitrat (NO3-N)
Ortofosfat (PO4-P)
Satuan
sel/m3
Metode/alat ukur
Pencacahan/ SRC (Sedgewick
Rafter Counting Chamber)
Keterangan
Laboratorium
Tali berskala
SCT meter (Salinity,
Conductivity, dan Temperature)
cm
Visual/ Secchi disc
µmHos/cm SCT meter (Salinity,
Conductivity, dan Temperature)
In-situ
In-situ
PSU
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
In-situ
In-situ
In-situ
Laboratorium
Laboratorium
Laboratorium
Laboratorium
m
o
C
DO meter
DO meter
Phenate/ Spektofotometer
Indophenol/ Spektofotometer
Brucine/ Spektofotometer
Molybdate Ascorbic Acid/
Spektrofotometer
In-situ
In-situ
Analisis Data
Analisis data yang digunakan dalam penelitian ini meliputi penentuan
kelimpahan, komposisi kelimpahan, komposisi jenis fitoplankton, dan kualitas air
secara spasial dan temporal, sebagai data dasar untuk analisis suksesi.
Pengelompokan stasiun dapat digambarkan melalui indeks Canberra, dengan
menggunakan nilai parameter kualitas air. Hasil pengelompokan dari indeks
Canberra disebut dengan istilah zona.
5
Analisis suksesi dilakukan menggunakan grafik suksesi Frontier, yaitu
melalui penyajian nilai persen kelimpahan fitoplankton pada grafik suksesi Frontier
(Frontier 1985). Grafik suksesi frontier berkaitan dengan indeks keanekaragaman
(H’), keseragaman (E), dan dominansi (C) dari fitoplankton. Disamping itu,
dilakukan penentuan summed difference index (SDI) yang digunakan untuk
mendapatkan nilai laju suksesi antarwaktu pengamatan. Stander similarity index
(SIMI) digunakan untuk mempelajari tingkat kesamaan kelimpahan fitoplankton
antarwaktu pengamatan. Keterkaitan suksesi fitoplankton dengan kualitas air
(fisika dan kimia) dilihat dari Analisis Komponen Utama (AKU) dan uji korelasi
antara kelimpahan fitoplankton dan kualitas air.
Penentuan kelimpahan dan komposisi jenis fitoplankton secara spasial dan
temporal
Data kelimpahan fitoplankton yang didapat di Danau Ebony, yaitu data
kelimpahan dari lima stasiun selama 12 bulan. Komposisi jenis fitoplankton
didapatkan dari jumlah jenis fitoplankton pada masing-masing kelompok
(Cyanophyceae, Chlorophyceae, Bacillariophyceae, Euglenophyceae, dan
Dinophyceae). Komposisi kelimpahan dan komposisi jenis disajikan dalam bentuk
persen dari setiap pengambilan contoh.
Kelimpahan fitoplankton dihitung dengan menggunakan sedgewick rafter
counting (SRC) pada perbesaran 10x10.
Pencacahan dilakukan dengan
menggunakan mikroskop binokuler model Olympus CH-2. Identifikasi morfologi
fitoplankton menggunakan acuan buku Edmonson (1963), Prescott (1970), Belcher
& Erica (1978), Mizuno (1979) dan Yamaji (1979). Kelimpahan fitoplankton
dinyatakan dalam sel per m3 yang dihitung dengan rumus sebagai berikut.
N=n x
Asrc Vt
1
x
x x FP
Aa Vsrc Vd
Keterangan :
N
= kelimpahan fitoplankton (sel/m3)
n
= organisme yang teramati (sel)
Vd
= volume air yang disaring (m3)
Vt
= volume air tersaring (mL)
Vsrc
= volume ruang dalam SRC (1 mL)
Asrc
= luas penampang SRC
Aa
= luas amatan
FP
= faktor pengencer
Nutrien N dan P
Nutrien anorganik meliputi konsentrasi nitrit (NO2-), nitrat (NO3-), amonia
(NH3 ) dan ortofosfat (PO42-). Nilai rasio N dan P didapat dari perbandingan
konsentrasi N anorganik (nitrit, nitrat, dan amonia) dalam satuan molar (mol/L)
dibandingkan dengan konsentrasi P anorganik terlarut (ortofosfat) dalam satuan
molar (mol/L) (Prayitno & Suherman 2012) (Lampiran 1). Setiap kelompok
fitoplankton memiliki respon berbeda terhadap keberadaan rasio N:P, rasio tersebut
berpengaruh terhadap kelimpahan dan komposisi jenis fitoplankton di perairan.
6
Pengelompokan stasiun dan kesamaan waktu penelitian
Pengelompokan stasiun dimaksudkan untuk mendapatkan informasi apakah
terdapat stasiun yang berbeda terhadap nilai kualitas air di Danau Ebony. Analisis
pengelompokan stasiun dilakukan berdasarkan data kualitas air (parameter fisika
kimia), sedangkan analisis kesamaan waktu penelitian berdasarkan data kelimpahan
fitoplankton.
Indeks Canberra
Pengelompokan stasiun berdasarkan parameter fisika kimia (amonia, nitrat,
nitrit, ortofosfat, kecerahan, kekeruhan, konduktivitas, suhu, pH, salinitas, dan DO)
dapat dilakukan dengan menentukan tingkat kesamaan stasiun pengamatan
menggunakan indeks Canberra (Lance & Williams in Legendre & Legendre 1983).
Penentuan indeks Canberra diperoleh dengan rumus sebagai berikut.
IC =
n
|X − X |
[∑ni= ( X
+X
)]
Keterangan:
IC
: indeks kesamaan Canberra
Xij
: nilai parameter fisika dan kimia ke-i pada Stasiun ke-j
Xik
: nilai parameter fisika dan kimia ke-i pada Stasiun ke-k
i
: 1,2,3,....., n
n
: jumlah parameter
Pengelompokan disajikan dalam bentuk dendrogram. Dendrogram tersebut
digunakan untuk menentukan kesamaan stasiun berdasarkan data kualitas air.
Stander Similarity Index (SIMI)
Kesaman waktu penelitian dikaji dengan menggunakan Stander similarity
index atau SIMI. Nilai kesamaan didapat berdasarkan kelimpahan relatif dari
fitoplankton secara temporal (Stander 1970). Penentuan nilai kesamaan diperoleh
dengan rumus sebagai berikut.
SIMI=
∑si=1 pij xpik
s
s
√∑i=1 pij 2 x ∑i=1 pik 2
Keterangan:
SIMI : indeks Similaritas Stander
Pij
: proporsi jenis ke-i pada waktu ke-j
Pik
: proporsi jenis ke-i pada waktu ke-k
s
: jumlah genus yang dibandingkan
Nilai SIMI berkisar dari 0-1 dengan kesamaan maksimum pada SIMI = 1, dan
kesamaan minimum SIMI = 0.
7
Analisis suksesi
Analisis suksesi meliputi penentuan stadia dengan menggunakan grafik
suksesi Frontier, indeks diversitas (keanekaragaman, keseragaman, dan
dominansi), dan summed difference index (SDI).
Grafik suksesi Frontier
Analisis suksesi dilakukan dengan menggunakan grafik suksesi Frontier,
melalui penyajian nilai proporsi kelimpahan dan rangking jenis secara temporal
(Frontier 1985). Terdapat tiga macam grafik pedoman yang menggambarkan
stadium, tingkat adaptasi, atau suksesi komunitas yang dibuat dengan metode rankfrequency yang disajikan dalam skala logaritma (Gambar 3).
Gambar 3 Model grafik suksesi fitoplankton (Frontier 1985)
Stadia 1 menggambarkan ekosistem yang masih juvenil dengan komunitas
pionir, produktivitas biologis rendah, kondisi tidak stabil, kompetisi antar jenis
tinggi, keragaman rendah, serta rantai makanan (food web), dan organisme dalam
keadaan tertekan (stress). Stadia 2 menggambarkan stadia ekosistem dengan
diversitas maksimum, produktivitas biologis tinggi, kondisi masih baik, kompetisi
antar jenis rendah, keragaman menurun, rantai makanan (food web) kompleks.
Stadia 3 merupakan gambaran suatu ekosistem klimaks, produktivitas biologis
menurun, kondisi kurang stabil, kompetisi antar jenis sedang, rantai makanan (food
web) kompleks.
Indeks Diversitas
Grafik suksesi dapat diinterpretasikan dengan menggunakan indeks diversitas
Shannon Wiener (H’) keanekaragaman biota, kesamaan jenis (E), dan indeks
simpson (D) dominansi. Persamaan indeks diversitas Shannon Wiener sebagai
berikut (Krebs 1972).
s
'
H =- ∑ pi ln p
i=1
i
8
Keterangan:
H’
: indeks Keanekaragaman
pi
: ni/N
n
: jumlah spesies jenis ke-i
N
: jumlah total spesies
Keseragaman merupakan komposisi individu tiap spesies yang terdapat
dalam suatu komunitas (Krebs 1972). Indeks keseragaman (E) dinyatakan dengan
persamaan sebagai berikut.
E=
Keterangan:
E
: indeks keseragaman
H’
: indeks keanekaragaman
Hmax : ln S
S
: jumlah genus
H′
H'
=
Hmaks ln s
Indeks keseragaman berkisar antara 0-1 (Odum 1971). Semakin kecil nilai
E, semakin kecil pula keseragaman populasi, artinya penyebaran jumlah individu
setiap jenis tidak sama sehingga ada kecenderungan suatu spesies mendominasi.
Sebaliknya, nilai E yang mendekati 1, maka penyebaran jumlah individu dapat
dikatakan sama atau tidak jauh berbeda sehingga tidak ada spesies yang
mendominasi (Legendre dan Legendre 1983).
Dominansi spesies pada suatu komunitas diketahui dengan menggunakan
indeks dominansi Simpson (Odum 1971). Kisaran indeks dominansi antara 0-1,
dominansi tinggi dengan nilai indeks mendekati 1. Indeks dominansi simpson
dinyatakan dengan rumus sebagai berikut.
n
C= ∑
n=1
ni
N
2
Keterangan :
C
: indeks Dominansi Simpson
ni
: jumlah individu ke-i
N
: jumlah total individu
Summed Difference Index (SDI)
Laju perubahan fitoplankton dapat diketahui melaui nilai summed difference
index atau SDI yang disimbolkan dengan σs . SDI menghitung gerak, perubahan,
atau laju suksesi fitoplankton dari waktu ke waktu berdasarkan data kelimpahan
fitoplankton secara temporal di Danau Ebony. SDI dapat dihitung dengan rumus
sebagai berikut.
9
σs = ∑|d[bi (t)/B(t)]| /dt
i
Estimasi sepanjang interval waktu (William 1978) diformulasikan sebagai berikut.
σs =
∑�|[bi (t1 )/B(t1 )]-[bi (t2 )/B(t2 )]|
� −�
Keterangan:
σs
: laju suksesi
bi (t1) : kelimpahan spesies ke-i pada waktu ke-1
B (t1) : kelimpahan total pada waktu ke-1
bi (t2) : kelimpahan spesies ke-i pada waktu ke-2
B (t2) : kelimpahan total pada waktu ke-2
t1 dan t2: waktu ke-1 dan ke-2
Analisis keterkaitan fitoplankton dengan kualitas air
Analisis keterkaitan antara fitoplankton dengan kualitas air dapat dilakukan
dengan beberapa cara, di antaranya dengan menggunakan AKU (analisis komponen
utama) dan uji korelasi. Kedua hal tersebut diuraikan sebagai berikut.
Analisis Komponen Utama (AKU)
Analisis Komponen Utama (AKU) pada penelitian ini digunakan untuk
menggambarkan karakter setiap kelompok berdasarkan data fisika, kimia, dan
biologi yang diukur. Parameter tersebut terdiri dari parameter fisika (kecerahan,
konduktivitas, dan suhu), kimia (amonia, nitrit, nitrat, ortofosfat, dan pH), dan
biologi (fitoplankton). Berdasarkan parameter yang diintegrasikan dapat diperoleh
nilai matriks hubungan antar parameter. AKU dilakukan untuk melihat hubungan
antara kelimpahan fitoplankton dengan kualitas air. Prinsip AKU adalah
transformasi peubah (data fisika, kimia, dan biologi) yang saling berkorelasi satu
sama lain menjadi sekumpulan peubah baru yang tidak saling berkorelasi dengan
mempertahankan keragaman data (Smith 2002). Hasil AKU divisualisasikan dalam
bentuk grafik biplot.
Uji Korelasi
Uji korelasi Pearson digunakan untuk melihat hubungan antara kelimpahan
fitoplankton dengan parameter fisika-kimia yang didapat selama pengamatan.
Analisis yang dilakukan untuk keperluan tersebut dilakukan menggunakan
perangkat lunak SPSS versi 21. Adapun korelasi Pearson berdasarkan rumus
disajikan oleh Walpole (1993) sebagai berikut.
r=
n ∑ XY - ∑ X ∑ Y
2
2
, -1, ≤r≤1
2
√n ∑ X -( ∑ X) √n ∑ Y -(Y)
Keterangan:
X
: kelimpahan fitoplankton
Y
: parameter fisika-kimia
2
10
n
: jumlah parameter
Nilai korelasi berkisar dari 0-1, dengan spesifikasi sebagai berikut.
Korelasi r = 0.00-0.25 korelasi lemah
0.25-0.50 korelasi cukup
0.50-0.75 korelasi kuat
0.75-1.00 korelasi sangat kuat
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
40
35
30
25
20
15
10
5
0
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
Jumlah jenis
Kelimpahan rata-rata
(sel/m3) x 106
Kelimpahan rata-rata dan komposisi jenis fitoplankton
Kelimpahan fitoplankton digunakan sebagai data dasar dalam analisis suksesi
di Danau Ebony. Kelimpahan rata-rata fitoplankton pada lima stasiun dan jumlah
jenis fitoplankton selama dua belas bulan pengamatan disajikan pada Gambar 4.
Kelimpahan rata-rata fitoplankton tertinggi ada pada bulan ke-12, terendah pada
bulan ke-11. Jumlah jenis tertinggi pada bulan ke-12, terendah pada bulan ke-5.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Bulan keKelimpahan rata-rata
Jumlah jenis
Gambar 4 Kelimpahan rata-rata dan jumlah jenis fitoplankton
Gambar 5 menunjukkan komposisi kelimpahan fitoplankton (%) dan
komposisi jenis fitoplankton (%) selama 12 bulan pengamatan. Komposisi
kelimpahan fitoplankton tertinggi terdapat pada kelompok Cyanophyceae (Gambar
5a). Komposisi jenis fitoplankton tertinggi ada pada kelompok Chlorophyceae
(Gambar 5b).
11
Komposisi kelimpahan
(%)
100
80
60
40
20
0
Komposisi jenis (%)
(a)
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Bulan ke-
80
60
40
20
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Bulan ke-
(b)
Gambar 5 (a) Komposisi kelimpahan dan (b) komposisi jenis fitoplankton
Karakteristik fisika dan kimia Danau Ebony
Konsentrasi amonia, nitrat, nitrit, ortofosfat, dan amonium diplotkan pada
grafik dari bulan ke-1-12. Nutrien tersebut terlihat berfluktuasi (Gambar 6).
Konsentrasi (mg/L)
3
2,5
2
amonia
nitrat
1,5
nitrit
1
ortofosfat
0,5
amonium
0
1
2
3
4
5
6 7 8 9 10 11 12
Bulan keGambar 6 Karakteristik nutrien (amonia, amonium, nitrat, nitrit, dan ortofosfat)
Danau Ebony
12
Karakteristik fisika kimia Danau Ebony berfluktuasi. Suhu berkisar 26-31
C, DO 4.0-9.0 mg/L, kedalaman 74 -108 cm, kecerahan 14-31 cm, kekeruhan 26138 NTU, konduktivitas 1231-5289 µmHos/cm, pH 7-8, salinitas 1-2 PSU (Tabel
2).
o
Tabel 2 Karakteristik fisika kimia perairan Danau Ebony
Parameter
Bulan ke1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Suhu
o
C
DO
mg/L
30±0,4
31±0,3
30±0,4
30±0,2
30±0,4
30±0,3
30±0,4
31±0,4
30±0,6
29±0,3
26±0,4
31±0,7
6±1,2
4±1,5
4±1,6
4±1,3
6±2,0
5±0,7
5±2,8
5±1,2
5±0,9
4±0,9
4±0,3
9±4,2
Kedalaman Kecerahan Kekeruhan Konduktivitas
cm
cm
NTU
µmHos/cm
99±2,1
98±1,7
101±1,9
96±1,2
95±1,8
108±1,4
105±1,3
74±2,5
92±2,3
81±1,3
97±0,8
97±1,8
25±5
27±7
30±3
23±6
27±5
28±2
15±2
14±3
24±2
25±5
25±4
21±4
48±20,0
84±69,7
89±154,0
138±134,5
47±13,6
113±54,4
57±6,6
26±11,1
36±5,7
42±9,7
56±27,3
75±30,9
3808±216
3567±121
2734±262
4201±196
3403±281
4620±370
5289±142
5140±806
3709±539
4439±375
1231±296
3581±638
pH
-
Salinitas
PSU
8±0,0
8±0,5
7±0,7
8±0,3
8±0,3
7±0,4
8±0,0
8±0,1
7±0,3
7±0,8
7±0,4
8±0,7
1±0,9
1±0,6
1±0,4
2±0,0
1±0,9
2±0,4
2±0,6
2±0,0
2±0,0
2±0,4
1±0,0
1±0,9
Pengelompokan Stasiun
Kesamaan stasiun diilustrasikan melalui dendrogram.
Dendrogram
pengelompokan stasiun berdasarkan kualitas air disajikan pada Gambar 7.
Dendogram tersebut memperlihatkan kesamaan dua zona stasiun, yaitu Zona 1
(Stasiun 1, 3 dan 5) dan Zona 2 (Stasiun 2 dan 4).
90.00
92,00
93.33
96.67
100.00
Gambar 7 Dendrogram pengelompokan stasiun berdasarkan data kualitas air
Suksesi Frontier
Grafik suksesi frontier di Danau Ebony dibuat berdasarkan dua zona yang
terbentuk menurut kondisi kualitas air. Pola grafik suksesi komunitas fitoplankton
di masing-masing zona dibuat dengan pendekatan kurva suksesi Frontier (Frontier
1985).
13
Grafik suksesi komunitas fitoplankton pada masing-masing zona disajikan
pada Gambar 8. Grafik suksesi Frontier memperlihatkan pola suksesi pada Stadia
2 (t3, 4, 5, 6, 7, 10, dan 11) dan 3 (t1, 2, 8, 9, dan 12).
100
10
1
1
0,1
(a)
10
100
Persen kelimpahan (%)
Persen kelimpahan (%)
100
10
1
1
10
0,1
(b)
Ranking jenis
100
Ranking jenis
Gambar 8 Grafik suksesi fitoplankton di Danau Ebony (a) Zona 1 (b) Zona 2
Grafik 8a dan 8b diinterpretasikan dengan bantuan indeks keanekaragaman
(H’), keseragaman (E), dan dominansi (C) (Tabel 3). Hal ini dimaksudkan untuk
memperjelas struktur komunitas pada masing-masing grafik suksesi.
Tabel 3 Indeks diversitas biologi Fitoplankton di Danau Ebony (a) Zona 1
(b) Zona 2
Bulan (a)
H'
E
C
Bulan (b)
H'
E
C
1
1,32
0,40
0,39
1
1,36
0,46
0,36
2
1,47
0,48
0,33
2
1,47
0,46
0,37
3
1,73
0,55
0,23
3
1,82
0,55
0,21
4
1,71
0,55
0,23
4
1,76
0,57
0,22
5
1,98
0,62
0,18
5
1,92
0,63
0,20
6
1,88
0,52
0,22
6
1,77
0,53
0,24
7
2,03
0,59
0,18
7
1,96
0,58
0,20
8
1,65
0,47
0,29
8
1,44
0,44
0,40
9
1,76
0,51
0,26
9
1,70
0,49
0,30
10
2,08
0,60
0,18
10
2,07
0,62
0,17
11
2,05
0,58
0,18
11
1,84
0,55
0,22
12
1,31
0,38
0,43
12
1,27
0,37
0,47
SIMI (Stander Similarity Index)
Stander similarity index (SIMI) atau Indeks Kesamaan Stander digunakan
untuk mendapatkan nilai kesamaan secara temporal selama 12 bulan penelitian.
Kesamaan didapat berdasarkan kelimpahan relatif fitoplankton yang diilustrasikan
melalui dendrogram (Gambar 9).
Dua dendrogram dari dua pengelompokan stasiun (Gambar 9)
memperlihatkan kesamaan antar waktu penelitian. Zona 1 (Gambar 9a) dan Zona
2 (Gambar 9b), masing-masing menunjukkan tiga kelompok similaritas pada taraf
kesamaan 75%.
14
(a)
(b)
Gambar 9 Dendrogram pengelompokan waktu berdasarkan kelimpahan relatif
fitoplankton (a) Zona 1 (b) Zona 2
Zona 1 terdiri dari Kelompok 1 (bulan ke-1, 12, 9, 8, 2, 6, dan 10), 2 (bulan
ke-3, 4, 5, dan 7), dan 3 (bulan ke-11). Zona 2 terdiri dari Kelompok 1 (bulan ke1, 11, 6, 2, 9, 8, dan 12), 2 (bulan ke-3, dan 4), dan 3 (bulan ke-5, 7, dan 10).
Laju
Summed Difference Index (SDI)
Laju suksesi fitoplankton dari waktu ke waktu pada kedua zona disajikan
pada Gambar 10 dan 11. Laju suksesi tertinggi pada Kelompok 1 terjadi pada bulan
ke 11 & 12 dan terendah pada waktu ke 3 & 4. Pada Kelompok 2, laju tertinggi ada
pada waktu 2 & 3 terendah pada waktu 6 & 7.
0,035
0,03
0,025
0,02
0,015
0,01
0,005
0
Bulan ke-
Gambar 10 Laju suksesi fitoplankton dan kualitas air Zona 1
15
0,03
0,025
Laju
0,02
0,015
0,01
0,005
0
Bulan ke-
Gambar 11 Laju suksesi fitoplankton dan kualitas air Zona 2
Analisis Komponen Utama (AKU)
AKU digunakan untuk melihat hubungan antara kelimpahan fitoplankton
dengan kualitas air.
Biplot hasil AKU divisualisasikan berdasarkan
pengelompokan stadia pada Zona 1 dan 2.
(a)
(b)
Gambar 12 Biplot nilai rata-rata kelimpahan fitoplankton dan kualitas air
terhadap Zona 1 (a) Stadia 2 (b) Stadia 3
16
Hubungan secara deskriptif antara kelimpahan fitoplankton dan kualitas air
(nitrat, nitrit, amonia, ortofosfat, suhu, konduktivitas, pH, salinitas, dan kecerahan)
diduga melalui AKU. Hasil biplot AKU pada Zona 1 (Gambar 12) menunjukkan
bahwa fitoplankton berdekatan dengan amonia
(Gambar 12a) kemudian
fitoplankton berdekatan dengan pH, kekeruhan, dan suhu (Gambar 12b)
(a)
(b)
Gambar 13 Biplot nilai rata-rata kelimpahan fitoplankton dan kualitas air
terhadap Zona 2 (a) Stadia 2 (b) Stadia 3
Hasil biplot AKU pada Zona 2 (Gambar 13) menunjukkan bahwa
fitoplankton berdekatan dengan beberapa kualitas air diantaranya kekeruhan
(Gambar 13a) kemudian amonia, konduktivitas, salinitas, dan kekeruhan (Gambar
13b).
Korelasi antara fitoplankton dan kualitas air
Hasil uji korelasi antara fitoplankton dan kualitas air secara singkat disajikan
pada Lampiran 2. Berdasarkan uji korelasi antara fitoplankton dan kualitas air
didapatkan beberapa parameter kualitas air yang berkorelasi positif diantaranya
amonia, konduktivitas, pH, suhu, dan salinitas (Tabel 4)
17
Tabel 4 Hasil uji korelasi antara kelimpahan fitoplankton dan kualitas air
Zona 1
Zona 2
Parameter
Stadia 2
Stadia 3
Stadia 2
Stadia 3
Amonia
0,927
Konduktivitas
0,946
pH
0,840
Suhu
0,852
Salinitas
0,918
-
Pembahasan
Danau Ebony yang berada di dalam perumahan Bukit Golf Mediterania,
Pantai Indah Kapuk banyak menerima masukan dan limpasan air dari aktivitas
domestik. Limpasan tersebut berupa bahan organik yang masuk ke dalam danau
melalui saluran gendong ,saluran yang mengelilingi danau yang berfungsi sebagai
saluran pembuangan. Bahan organik tersebut kemudian didekomposisi oleh bakteri
menjadi bahan anorganik terlarut atau nutrien.
Kelimpahan fitoplankon dan jumlah jenis yang tinggi pada bulan ke-12
(Gambar 4) didominasi oleh kelompok Cyanophyceae (Gambar 5a), dengan
komposisi jenis tertinggi di dominansi oleh kelompok Chlorophyceae (Gambar 5b).
Genus Merismopedia sp. dominan pada kelompok Cyanophyceae. Hal ini
disebabkan oleh kondisi perairan yang eutrofik (Rawson 1956; Robarts & Tamar
2010). Cyanophyceae sering kali melimpah pada kondisi perairan eutrofik, dengan
konsentrasi nitrat dan ortofosfat tinggi (Henderson & Markland 1987), namun
Cyanophyceae sering kali blooming pada saat konsentrasi ortofosfat rendah (Mur
et al. 1999).
Dendrogram (Gambar 7) pada taraf persamaan 91%, memperlihatkan
kesamaan dua zona stasiun yaitu Zona 1 (Stasiun 1, 3 dan 5) dan Zona 2 (Stasiun 2
dan 4). Dari zonasi tersebut dibuat dua grafik suksesi Frontier dengan memplotkan
rangking jenis dengan persen kelimpahan (Gambar 8). Grafik suksesi Frontier
menunjukkan bahwa Danau Ebony memiliki dua stadia yaitu, Stadia 2 dan 3.
Dalam memudahkan menentukan perbedaan stadia pada grafik suksesi Frontier di
Danau Ebony, maka dibuat grafik suksesi berdasarkan stadia (Stadia 2 dan 3)
(Gambar 14). Stadia dalam suksesi Frontier dapat dicirikan dengan ada atau
tidaknya dominansi (Komariah 2002).
Stadia 2 menandakan bahwa kondisi komunitas dalam keadaan stabil,
dengan diversitas maksimum, produktivitas biologis tinggi, kondisi masih baik,
kompetisi antar jenis rendah, keragaman menurun (Frontier 1985). Stadia 2 di
Danau Ebony menggambarkan kestabilan dalam kondisi buruk. Fitoplankton yang
tumbuh merupakan jenis fitoplankton yang tahan akan lingkungan tercemar bahan
organik, seperti Cyanophyceae (Microcystis sp., Merismopedia sp., dan Anabaena
sp.), Bacillariophyceae (Melosira sp., dan Cyclotella sp.), Chlorophyceae
(Scenedesmus sp., Pediastrum sp., dan Chlamydomonas sp.) (Mason 1993).
100
100
Persen kelimpahan (%)
Persen kelimpahan (%)
18
10
10
1
1
10
100
0,1
K12
K16
K23
1
10
100
0,1
Ranking jenis stadia 2
K11
K15
K22
1
K13
K17
K24
Ranking jenis stadia 3
K14
K21
K25
K11
K21
K24
K12
K22
K25
K13
K15
K14
K23
Gambar 14 Grafik suksesi frontier Stadia 2 dan 3
Perubahan Stadia 2 ke Stadia 3 pada grafik suksesi tidak terlalu
memperlihatkan perbedaan keragaman, diversitas, dan produktivitas dari
fitoplankton. Hal tersebut dapat diliihat dari nilai laju suksesi yang berkisar 0,0090,033 dengan jenis yang mendominasi pada setiap kelas sama pada setiap bulannya
(Lampiran 3).
Laju suksesi tersebut kemudian dikaitkan dengan SIMI (Standers similarity
index) (Gambar 15 dan 16). SIMI menandakan kesamaan antar waktu penelitian.
Terlihat pada grafik tersebut bahwa ketika laju suksesi pada saat tn dan tn+1
minimum, maka nilai kesamaan keberadaan fitoplankton antar kedua waktu
tersebut tinggi mendekati 1. Ketika nilai laju suksesi terendah sebesar 0,008 dan
0,009 terlihat bahwa nilai SIMI mencapai 0,972 dan 0,974. Ketika nilai laju suksesi
tertinggi sebesar 0,033 nilai SIMI sebesar 0,700 (Gambar 15).
Laju suksesi
0,03
0,029
0,915
0,919
0,018
0,683
0,818
0,025
0,700
0,018
0,015
0,014
0,008
1,2
0,936 0,941 0,033
0,018
0,01
0,005
0,869
0,883
0,02
0,015
0,974
0,972
0,025
SIMI
0,012
0,009
0
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Bulan keGambar 15 Grafik laju suksesi dan SIMI Zona 1
SIMI
Laju suksesi
0,035
19
Laju suksesi
0,025
0,02
0,015
0,01
0,028
Laju suksesi
SIMI
0,966
0,961 0,024 0,024
0,898
0,912
0,895
0,886
0,831
0,770
0,848
0,021
0,859 0,873
0,021
0,020
0,019
0,017 0,017
0,012
0,013
0,005
0
1,2
1
0,8
0,6
SIMI
0,03
0,4
0,2
0
Bulan keGambar 16 Grafik laju suksesi dan SIMI Zona 2
Nilai SIMI yang mendekati 1 menunjukkan bahwa similaritas dalam
keadaan maksimum dengan laju suksesi yang sebesar 0,009 menandakan bahwa
gerak atau perubahan antara tn dan tn+1 tidak terlalu besar. Jika dilihat dari
kelimpahan dan jumlah jenis fitoplankton pada tn dan tn+1, nilainya tidak terlalu
berbeda (Lampiran 4).
Biplot nilai rata-rata kelimpahan fitoplankton dan kualitas air (Gambar 11)
memperlihatkan parameter amonia, suhu, pH dan kekeruhan yang saling berdekatan
dengan fitoplankton.
Hubungan korelasi fitoplankton dan kualitas air
memperlihatkan fitoplankton berkorelasi positif amonia, suhu, pH, konduktivitas,
dan salinitas (P