2.3 Pengambilam Sampel
Pengambilan sampel dilakukan dengan menggunakan surber net yang diletakkan di dasar sungai dengan posisi melawan arah arus. Pengambilan sampel dilakukan dengan
15 lima belas kali ulangan, dimana tepi kiri diambil sebanyak tiga kali, tepi kanan tiga kali dan tengah tiga kali, dengan jarak masing-masing pengambilan sampel sejauh
5 meter. Sampel yang didapat disortir dengan menggunakan Metode Hand Sortir, selanjutnya dibersihkan dengan air dan dimasukkan ke dalam botol koleksi yang berisi
alkohol 70 sebagai pengawet lalu diberi label. Identifikasi sampel dilakukan di Laboratorium Pengelolaan Sumber Daya Alam dan lingkungan, Departemen Biologi
FMIPA USU dengan menggunakan buku identifikasi Edmonson 1963 dan Pennak 1978.
2.4 Pengukuran Faktor Fisik-Kimia Perairan
Faktor fisik dan kimia perairan yang diukur mencakup:
2.4.1 Temperatur
Sampel air diambil dari dasar perairan dengan menggunakan ember, kemudian dituang ke dalam erlenmeyer dan diukur temperatur dengan menggunakan termometer
air raksa yang dimasukkan ke dalam air ± 10 menit kemudian dibaca skalanya.
2.4.2 Penetrasi Cahaya
Diukur dengan menggunakan keping secchi yang dimasukkan ke dalam badan air sampai keping secchi tidak terlihat, kemudian diukur panjang tali yang masuk ke
dalam air.
2.4.3 Intensitas Cahaya
Diukur dengan menggunakan lux meter yang diletakkan ke arah datangnya cahaya, kemudian dibaca angka yang tertera pada lux meter tersebut.
2.4.4 pH Derajat Keasaman
pH diukur dengan menggunakan pH meter dengan cara memasukkan pH meter ke dalam sampel air yang diambil dari dasar perairan sampai pembacaan pada alat
konstan dan dibaca angka yang tertera pada pH meter tersebut.
2.4.5 Oksigen Terlarut DO = Disolved Oxygen
Disolved Oxygen DO diukur dengan menggunakan metoda winkler. Sampel air diambil dari dasar perairan dan dimasukkan ke dalam botol winkler kemudian
dilakukan pengukuran oksigen terlarut. Bagan kerja terlampir Lampiran A.
2.4.6 BOD
5
Biologycal Oxygen Demand
Pengukuran BOD
5
dilakukan dengan menggunakan metoda winkler. Sampel air yang diambil dari dasar perairan dimasukkan ke dalam botol winkler. Bagan kerja
terlampir Lampiran B.
2.4.7 Kandungan Organik Substrat
Pengukuran kandungan organik substrat dilakukan dengan metoda analisis abu. Analisis kandungan organik substrat dilakukan di Laboratorium Kimia Pusat
Penelitian Lingkungan Universitas Sumatera Utara Medan. Bagan kerja terlampir Lampiran C
2.4.8 Kejenuhan Oksigen
Harga Kejenuhan Oksigen dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Kejenuhan =
100 x
[t] ]
[
O
2 2
u
O
Dimana: O
2
[u ] = Nilai konsentrasi oksigen yang diukur mgl
O
2
[t] = Nilai konsentrasi oksigen sebenarnya pada tabel sesuai dengan temperatur. Lampiran D.
Secara keseluruhan pengukuran faktor fisik kimia berserta satuan dan alat yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 2.1 Alat dan Satuan yang Dipergunakan dalam Pengukuran Faktor Fisik Kimia Perairan
No. Parameter
Fisik – Kimia Satuan
Alat Tempat
Pengukuran 1
Temperatur Air C
Termometer Air Raksa In-situ
2 Penetrasi Cahaya
Cm Keping Secchi
In-situ 3
Intensitas Cahaya Candela
Lux Meter In-situ
4 pH air
- pH meter
In-situ 5
Kecepatan Arus mdet
Stopwatch,Gabus, dan Meteran In-situ
6 DO
mgl Metoda Winkler
In-situ 7
Kejenuhan Oksigen -
Laboratorium 8
BOD
5
mgl Metoda Winkler dan Inkubasi
Laboratorium 9
Kandungan Organik Substrat
Oven dan Tanur Laboratorium
2.5 Analisis Data
Data makrozoobenthos yang diperoleh dihitung nilai kepadatan populasi, kepadatan relatif, frekuensi kehadiran, indeks diversitas Shannon-Wienner, indeks ekuitabilitas,
indeks similaritas dan analisis korelasi dengan persamaan menurut Michael 1984, Krebs 1985 dan Barus 2004 sebagai berikut:
a. Kepadatan Populasi K
K = Net
Surber Luas
ulangan jenis
suatu individu
Jumlah
b. Kepadatan Relatif KR
KR = 100
x Jenis
Seluruh Kepadatan
Jumlah Jenis
Suatu Kepadatan
c. Frekuensi Kehadiran FK
FK = 100
x ulangan
total Jumlah
jenis suatu
ditempati yang
ulangan Jumlah
dimana nilai FK : 0 – 25
= sangat jarang 25 – 50
= jarang 50 – 75
= sering 75
= sangat sering
d. Indeks Diversitas Shannon – Wienner H’
H’= -
∑
pi ln
pi
dimana :H’ = indeks diversitas Shannon-Wienner
pi = proporsi spesies ke-i
In = logaritma nature
pi =
Σ niN Perbandingan jumlah individu suatu jenis dengan keseluruhan jenis
dengan nilai H’: 0H’2,302
= keanekaragaman rendah 2,302H’6,907
= keanekaragaman sedang H’6,907
= keanekaragaman tinggi
Klasifikasi tingkat pencemaran berdasarkan nilai indeks diversitas Shannon-Wienner H’, dimana:
Dengan nilai H’: 2,0 = Tidak Tercemar
1,6-2,0 = Tercemar Ringan 1,0-1,6 = Tercemar Sedang
1,0 = Tercemar BeratParah
e. Indeks EquitabilitasIndeks Keseragaman E
Indeks equitabilitas E = max
H H
dimana :H’ = indeks diversitas Shannon-Wienner
H maks = keanekaragaman spesies maksimum
= In S dimana S banyaknya spesies dengan nilai E berkisar antara 0-1
f. Indeks Similaritas IS
IS =
100 x
b a
2c +
dengan: a = jumlah spesies pada lokasi a b = jumlah spesies pada lokasi b
c = jumlah spesies yang sama pada lokasi a dan b Bila: IS = 75 – 100
: sangat mirip IS = 50 – 75
: mirip IS = 25 – 50
: tidak mirip IS =
≤ 25 : sangat tidak mirip
g. Kandungan Organik Substrat
Kandungan organik substrat dihitung dengan menggunakan rumus: KO =
100 x
A B
A −
dengan: KO
= Kandungan organik A
= Berat konstan substrat B
= Berat abu
h. Kejenuhan Oksigen
Kejenuhan = 100
x [t]
O2 ]
[ 2 u
O
Dimana: O
2
[u] = Nilai konsentrasi oksigen yang diukur mgl O
2
[t] = Nilai konsentrasi oksigen sebenarnya pada tabel sesuai dengan temperatur.
i. Analisis Korelasi
Analisis korelasi antara faktor-faktor fisik kimia dengan keanekaragaman benthos dilakukan dengan metoda analisa korelasi Pearson dengan program komputer
SPSS Ver.16.00.
BAB 3
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Parameter Biotik
Hasil penelitian yang telah dilakukan pada 4 empat stasiun di Sungai Sibiru-biru, Kecamatan Sibiru-biru, Kabupaten Deli Serdang didapat 36 jenis genus
makrozoobentos, seperti terlihat pada Tabel 3. 1 berikut:
Tabel 3.1. Klasifikasi Makrozoobenthos yang Didapatkan pada Setiap Stasiun Penelitian di Beberapa Lokasi di Sungai Sibiru-biru Kecamatan
Sibiru- biru Kabupaten Deli Serdang
NO Filum
Kelas Ordo
Famili Genus
Stasiun I
II III
IV 1
Arthropoda Insecta
Hemiptera Naucoridae
Pelocoris +
+ +
- 2
Naucorinae +
+ +
+ 3
Nepidae Ranatra
- -
+ -
4 Ephemeroptera
Heptageniidae Rhithrogena
+ +
+ +
5 Epeorus
+ -
- -
6 Potamanthidae
Potamanthus -
+ -
- 7
Leptophlebiidae Paraleptophlebia
+ -
- -
8 Ephemerellidae
Ephemerella +
+ +
+ 9
Odonata Gomphidae
Gomphus +
+ +
- 10
Hagenius +
- +
- 11
Libellulidae Miathyria
+ +
- -
12 Coenagrionidae
Argia +
+ +
- 13
Macromiidae Macromia
+ -
- -
14 Calopterygidae
Hetaerina -
- +
- 15
Trichoptera Hydropsychidae
Symphitopsyche +
- -
- 16
Hydropsyche +
+ +
+ 17
Leptoceridae Trianodes
- -
+ -
18 Polycentropodidae
Neureclipsis -
- +
- 19
Calamoceratidae Heteroplectron
+ +
+ -
20 Coleoptera
Elmidae Macronychus
+ -
+ +
21 Optioservus
+ -
- -
22 Stenelmis
+ +
+ -
23 Psephenidae
Psephenus +
- +
- 24
Hydrophilidae Hydrophillus
- +
- -
25 Gyrinidae
Dineutus +
+ +
- 26
Gyretes +
- -
- 27
Dytiscidae Laccophillus
+ -
+ -
28 Diptera
Tipulidae Hexatoma
+ +
+ -
29 Athericidae
Atherix +
+ +
- 30
Megaloptera Corydalidae
Corydalus +
+ +
+ 31
Plecoptera Perlidae
Neoperla +
+ +
+ 32
Crustaceae Decapoda
Palaemonidae Palaemonetes
- -
+ +
33 Mollusca
Gastropoda Megastropoda
Lymnaeidae Polyrhytis
- -
+ -
34 Bulimidae
Pomatiopsis +
+ -
- 35
Peuroceridae Goniobasis
+ +
+ -
36 Pelecypoda
Sphaeriidae Pisidium
- -
- +
TOTAL 27
19 25
9 Keterangan: + : Ada
- : Tidak Ada
Dari penelitian yang dilakukan didapatkan Makrozoobenthos yang termasuk kedalam 2 filum yaitu Arthropoda dan Mollusca, 3 kelas, 11 ordo, 29 famili dan 36
genus yang tersebar pada 4 empat stasiun penelitian. Filum Arthropoda merupakan makrozoobenthos yang terbanyak didapatkan yang terdiri dari 2 kelas, 9 ordo, 25
famili dan 32 genus. Keadaan ini menunjukkan bahwa kondisi lingkungan perairan, seperti substrat dasar perairan yang berbatu dan berpasir, kandungan oksigen terlarut
dalam air, kandungan organik substrat, pH air dan suhu lihat Tabel 3.6, sesuai untuk kehidupannya. Menurut Pennak 1989, Arthropoda menyukai habitat berbatu dan
berpasir, kandungan oksigen terlarut dalam air yang tinggi serta pH air yang nomal. Sedangkan filum Mollusca merupakan Makrozoobenthos yang paling sedikit didapat.
Keadaan ini menunjukkan bahwa kondisi fisik kimi perairan yang kurang mendukung bagi kehidupannya. Menurut Hynes 1976, beberapa Mollusca dapat hidup dan
berkembang dengan baik pada berbagai jenis substrat yang memiliki ketersediaan nutrisi yang berlimpah, kandungan oksigen terlarut dalam air tinggi dan pH air yang
normal.
3.1.1 Nilai Kepadatan Populasi K, Kepadatan Relatif KR
Frekuensi Kehadiran FK Makrozoobenthos Pada Setiap Stasiun Penelitian
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan pada masing-masing stasiun penelitian diperoleh nilai Kepadatan Populasi ind.m
2
, Kepadatan Relatif dan Frekuensi Kehadiran pada setiap stasiun penelitian pada Tabel 3. 2 berikut:
Tabel 3.2 Nilai Kepadatan Populasi ind.m
2
, Kepadatan Relatif dan Frekuensi Kehadiran pada setiap stasiun penelitian
Genus Stasiun
Stasiun Stasiun
Stasiun 1
2 3
4 K
KR FK
K KR
FK K
KR FK
K KR
FK Pelocoris
19,25 3,87
60 7,4
3,85 20
4,44 1,67
20 -
- -
Naucorinae 10,37
2,08 33,33
2,96 1,54
20 5,18
1,95 33,33
0,74 2,12
6,67 Ranatra
- -
- -
- -
0,74 0,27
6,67 -
- -
Rhithrogena 57,03
11,49 40
0,74 0,38
6,67 3,7
1,39 6,67
0,74 2,12
6,67 Epeorus
7,4 1,49
6,67 -
- -
- -
- -
- -
Potamanthus -
- -
1,48 0,77
13,33 -
- -
- -
- Paraleptophlebia
0,74 0,14
6,67 -
- -
- -
- -
- -
Ephemerella 59,25
11,94 53,33
48,14 25,1
40 45,18
17,08 40
8,88 25,52
26,67 Gomphus
17,77 3,58
60 5,18
2,7 26,67
2,22 0,83
13,33 -
- -
Hagenius 0,74
0,14 6,67
- -
- 1,48
0,55 13,33
- -
- Miathyria
5,92 1,19
20 0,74
0,38 6,67
- -
- -
- -
Argia 2,22
0,44 6,67
0,74 0,38
6,67 0,74
0,27 6,67
- -
- Macromia
2,22 0,44
13,33 -
- -
- -
- -
- -
Hetaerina -
- -
- -
- 27,4
10,36 20
- -
- Symphitopsyche
0,74 0,14
6,67 -
- -
- -
- -
- -
Hydropsyche 195,55
39,41 73,33
48,14 25,1
40 26,66
10,08 33,33
8,14 23,39
20 Trianodes
- -
- -
- -
4,44 1,67
13,33 -
- -
Neureclipsis -
- -
- -
- 0,74
0,27 6,67
- -
- Heteroplectron
0,74 0,14
6,67 0,74
0,38 6,67
2,22 0,83
20 -
- -
Macronychus 5,92
1,19 20
- -
- 1,48
0,55 6,67
0,74 2,12
6,67 Optioservus
1,48 0,29
6,67 -
- -
- -
- -
- -
Stenelmis 2,96
0,59 20
2,22 1,15
20 4,44
1,67 33,33
- -
- Psephenus
8,88 1,78
26,67 -
- -
1,48 0,55
13,33 -
- -
Hydrophillus -
- 1,48
0,77 6,67
- -
- -
- -
Dineutus 0,74
0,14 6,67
0,74 0,38
6,67 0,74
0,27 6,67
- -
- Gyretes
1,48 0,29
6,67 -
- -
- -
- -
- -
Laccophillus 0,74
0,14 6,67
- -
- 10,37
3,92 20
- -
- Hexatoma
11,11 2,23
40 1,48
0,77 13,33
2,96 1,11
26,67 -
- -
Atherix 1,48
0,29 13,33
0,74 0,38
6,67 0,74
0,27 6,67
- -
- Corydalus
5,92 1,19
33,33 0,74
0,38 6,67
0,74 0,27
6,67 1,48
4,25 13,33
Neoperla 48,14
9,7 60
39,25 20,46
40 22,22
8,4 33,33
11,11 31,93
20 Palaemonetes
- -
- -
- -
2,96 1,11
13,33 2,22
6,38 6,67
Polyrhytis -
- -
- -
- 0,74
0,27 6,67
- -
- Pomatiopsis
11,11 2,23
20 23,7
12,35 26,67
- -
- -
- -
Goniobasis 16,29
3,28 53,33
5,18 2,7
13,33 90,37
34,18 46,67
- -
- Pisidium
- -
- -
- -
- -
0,74 2,12
6,67 Jumlah
496,19 99,83
706,68 191,79
99,92 326,69
264,38 99,79
453,34 34,79
99,95 113,35
∑Taksa 27
19 25
9 Keterangan:
Stasiun 1: Daerah Alami atau Kontrol Stasiun 2: Daerah Pariwisata dan Pemukiman penduduk
Stasiun 3: Daerah Pertambakan ikan Persawahan Stasiun 4: Daerah Pengerukan Pasir
Secara keseluruhan hasil penelitian menunjukkan bahwa genus Hydropsyche memiliki nilai Kepadatan Populasi, Kepadatan relatif dan Frekuensi kehadiran
tertinggi sebesar 195,55 indm
2
K, 39,41 KR dan 73,3 FK. Nilai Kepadatan Populasi terendah didapatkan pada genus
Paraleptophlebia, Hagenius, Symphitopsyche, Heteroplectron, Dineutus, Laccophillus, Rhithrogena, Miathyria,
Argia, Corydalus, Atherix, Ranatra, Neureclipsis, Polyrhytis, Naucorinae, Macronychus dan Pisidium sebesar 0,74 indm
2
K.
Pada stasiun I nilai Kepadatan Populasi dan Kepadatan Relatif tertinggi didapatkan pada genus Hydropsyche sebesar 195,55 indm
2
K dan 39,41 KR, dengan nilai Frekuensi Kehadiran sebesar 73,33 FK. Tingginya jumlah genus
Hydropsyche pada stasiun 1 ini karena kondisi perairan yang sangat mendukung bagi kehidupan genus ini, seperti kondisi suhu perairan pada stasiun 1 sebesar 24
C, hal ini sangat sesuai untuk mendukung ketersediaan jumlah kandungan oksigen terlarut yang
tinggi pada perairan ini. Selain itu kondisi substrat dasar perairan yang berupa batu- batu besar, kandungan organik sebesar 0,8146, pH 8,2 Tabel 3. 6 yang sesuai bagi
kehidupannya. Hal ini didukung oleh Odum 1971,bahwa substrat dasar yang berupa batuan merupakan habitat yang paling baik untuk makrozoobenthos dibandingkan
dengan substrat dasar yang berupa pasir dan kerikil.
Nilai Kepadatan Populasi dan Kepadatan Relatif terendah didapatkan pada genus Paraleptophlebia, Hagenius, Symphitopsyche, Heteroplectron, Dineutus dan
Laccophillus sebesar 0,74 indm
2
K dan 0,14 KR dengan nilai Frekuensi Kehadiran sebesar 6,67 FK. Hal ini karena kondisi lingkungan yang tidak sesuai
dengan kehidupannya, seperti pH yang cukup tinggi yaitu 8,2 dan substrat dasar perairan yang berupa batu-batu besar Tabel 3.6. Menurut Barus 2004, benthos
mempunyai toleransi yang berbeda terhadap perubahan faktor lingkungan. Ada jenis benthos tertentu toleran terhadap perubahan faktor lingkungan abiotik yang besar,
sementara jenis lainnya sangat sensitif.
Pada stasiun II genus Ephemerella dan Hydropsyche memiliki nilai Kepadatan populasi dan Kepadatan Relatif tertinggi sebesar 48,14 indm
2
K dan 25,10 KR, dengan nilai Frekuensi Kehadiran tertinggi sebesar 40 FK. Tingginya Nilai
kepadatan populasi dan kepadatan relatif dari genus Ephemerella dan Hydropsyche disebabkan kondisi lingkungan yang dapat mendukung kehidupan genus ini, seperti
substrat berbatu. Pada habitat lotik untuk dapat bertahan pada substrat, makrozoobenthos beradaptasi dengan cara-cara tertentu, misalnya dengan bertaut
secara permanen pada substrat yang kokoh larva Tricoptera, dengan bawah tubuh yang melekat cacing pipih dan dengan tubuh yang pipih Plecoptera dan
Ephemeroptera. ttp:www.scribd.comdoc178119Cilacap.
Nilai Kepadatan populasi dan Kepadatan Relatif terendah pada genus Rhithrogena, Miathyria, Argia, Heteroplectron, Dineutus, Corydalus dan Atherix
sebesar 0,74 indm
2
K, 0,38 KR dengan nilai Frekuensi Kehadiran sebesar 6,67 FK. Hal ini karena kondisi perairan tersebut tidak mendukung bagi kehidupan
makrozoobenthos tersebut. Menurut Sastrawijaya 1991, hlm: 125, indikator biologi merupakan petunjuk yang mudah untuk memantau terjadinya pencemaran. Adanya
pencemaran lingkungan maka keanekaragaman spesies akan menurun dan mata rantai makanannya menjadi lebih sederhana.
Pada stasiun III genus genus Goniobasis memiliki nilai Kepadatan Populasi, Kepadatan relatif dan Frekuensi kehadiran tertinggi sebesar 90,37indm
2
K dan 34,18 KR dan 46,67 FK. Kehadiran Goniobasis yang mendominasi pada
stasiun III ini dikarenakan kondisi faktor fisik kimia perairan yang mendukung bagi kehidupan hewan ini. Kondisi perairan dengan pH air sebesar 7,8 masih dapat
mendukung kehidupan hewan ini Tabel 3.6. Umumnya jumlah Goniobasis akan melimpah pada tempat yang dangkal serta pada perairan pH=6, akan tetapi genus
Goniobasis juga memiliki kemampuan adaptasi yang tinggi terhadap pH sehingga dapat hidup pada perairan pH6. Cole 1983, menyatakan bahwa adanya perbedaan
nilai pH pada suatu perairan disebabkan karena adanya penambahan atau kehilangan CO
2
melalui proses fotosintesis yang akan menyebabkan perubahan pH dalam air.
Nilai Kepadatan Populasi dan Kepadatan Relatif terendah didapatkan pada genus Ranatra, Argia, Neureclipsis, Dineutus, Atherix, Corydalus dan Polyrhytis
sebesar 0,74 indm
2
K dan 0,27 KR, dengan nilai Frekuensi Kehadiran sebesar 6,67 FK. Rendahnya nilai Kepadatan Populasi, Kepadatan Relatif dan Frekuensi
Kehadiran genus tersebut disebabkan kondisi lingkungan yang tidak sesuai dengan keberadaan hewan tersebut seperti ketersediaan kandungan organik substrat yang
sedikit 1,1372 serta kondisi substrat perairan yang berupa batu dan pasir yang kurang
mendukung bagi kehidupan genus ini Tabel 3.6. Genus Ranatra, Rhithrogena, Argia, Neureclipsis, Macronychus, Dineutus, Atherix, Corydalus dan Polyrhytis hidup
dan berkembang di dasar perairan yang agak deras serta kandungan organuk yang cukup tinggi www. Harian-global. com.
Pada stasiun IV genus Neoperla memiliki nilai Kepadatan Populasi dan Kepadatan relatif tertinggi sebesar 11,11 indm
2
K dan 31,93, dengan nilai Frekuensi Kehadiran sebesar 26,67 FK. Tingginya nilai Kepadatan Populasi,
Kepadatan Relatif dan Frekuensi Kehadiran dari genus neoperla disebabkan kondisi lingkungan yang mendukung kehidupannya, seperti substrat berbatu, kandungan
organik substrat yang tinggi Tabel 3.6 dan adanya vegetasi air yang rapat pada pinggir sungai. Menurut Pennak 1978, menyatakan bahwa kebanyakan genus ini
mempunyai habitat yang khusus yaitu pada perairan yang mempunyai tumbuhan air yang rapat dibawah batang tumbuhan dan batu-batuan.
Nilai Kepadatan Populasi dan Kepadatan Relatif terendah didapatkan pada genus Naucorinae, Rhithrogena, Macronychus dan Pisidium sebesar 0,74 indm
2
K dan 2,12 KR, dengan nilai Frekuensi Kehadiran sebesar sebesar 6,67 FK. Hal
ini karena kondisi lingkungan perairan yang tidak sesuai bagi kehidupannya. Menurut
Lock William 1981 menyatakan, suatu individu akan dapat berkembang dengan baik pada habitat yang mampu mensuplai kehidupannya, jika pensuplain akan
kebutuhan kehidupannya sedikit atau minim akan berakibat spesies tersebut tidak dapat hidup pada daerah tersebut.
3.1.2 Nilai KR 10 dan FK 25 dari Makrozoobenthos yang Didapatkan Pada Setiap Stasiun Penelitian.