Kelimpahan Anggang-anggang (Ptilomera dromas Breddin) di Sungai Ciliwung yang Berpotensi sebagai Bioindikator Kualitas Air.
KELIMPAHAN ANGGANG-ANGGANG
(Ptilomera dromas Breddin) DI SUNGAI CILIWUNG
YANG BERPOTENSI SEBAGAI BIOINDIKATOR KUALITAS AIR
BUDI SETIAWAN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Kelimpahan Angganganggang (Ptilomera dromas Breddin) di Sungai Ciliwung yang Berpotensi
sebagai Bioindikator Kualitas Air 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2015
Budi Setiawan
NIM G352120171
RINGKASAN
BUDI SETIAWAN. Kelimpahan Anggang-anggang (Ptilomera dromas Breddin)
di Sungai Ciliwung yang Berpotensi sebagai Bioindikator Kualitas Air.
Dibimbing oleh TRI ATMOWIDI dan SULISTIJORINI.
Aktivitas masyarakat dan industri rumah tangga di sepanjang Sungai
Ciliwung berdampak tercemarnya air sungai. Masuknya bahan pencemar ke
dalam sungai akan mempengaruhi kualitas air dan organisme di dalamnya,
termasuk anggang-anggang yang juga ditemukan di Sungai Ciliwung. Angganganggang (Gerridae: Hemiptera) merupakan serangga semiakuatik. Genus
Ptilomera Amyot dan Serville merupakan genus yang mudah dikenal karena
ukurannya cukup besar dan memiliki dimorfisme seksual. Pada genus ini, individu
jantan seringkali berukuran lebih besar dibandingkan dengan betina, yang tidak
biasa pada anggota famili Gerridae.
Beberapa spesies anggang-anggang telah digunakan sebagai bioindikator
perairan. Anggang-anggang Gerris spinolae merupakan salah satu serangga
bioindikator yang efektif untuk monitoring pencemaran anthropogenik pada
beberapa kolam, sedangkan anggang-anggang G. argentatus, G. odontogaster, G.
lateralis, dan G. thoracicus berperan sebagai bioindikator logam berat. Tujuan
penelitian ini ialah mengkaji kelimpahan P. dromas Breddin di Sungai Ciliwung
dalam kaitannya dengan kualitas air.
Lima stasiun di Sungai Ciliwung hulu digunakan dalam pengamatan, yaitu
stasiun Cilember, Cijulang, Gadog, Katulampa, dan Sempur. Pengamatan
kelimpahan anggang-anggang dilakukan dengan metode sensus, yaitu
penghitungan secara langsung dengan menyusuri pinggiran sungai pada setiap
stasiun yang dilakukan sebanyak empat kali setiap harinya pada pukul 07.00
sampai 11.00 WIB. Pengamatan kelimpahan anggang-anggang pada setiap stasiun
dilakukan dengan lima kali ulangan, yaitu pada bulan November sampai
Desember 2013 dan pada bulan April sampai Mei 2014.
Pengukuran parameter lingkungan dilakukan di setiap stasiun dengan lima
kali ulangan. Parameter lingkungan yang diukur secara in-situ, yaitu suhu air,
suhu udara, pH, dan arus air. Pengambilan sampel air dilakukan dengan
menggunakan botol sampel 1 L kemudian dimasukkan ke dalam kotak es 4o C.
Sampel air dianalisis di Laboratorium PROLING FPIK IPB, yang meliputi
kebutuhan oksigen biologis (BOD), oksigen terlarut (DO), CO2 bebas, total N,
kesadahan, dan zat padat tersuspensi (TSS).
Data parameter lingkungan yang sudah normal, kemudian dianalisis
dengan One-Way ANOVA dan dilanjutkan Uji Tukey. Kelimpahan P. dromas
dewasa, nimfa dan total dianalisis dengan Uji Kruskal Wallis. Hubungan
kelimpahan anggang-anggang dengan faktor lingkungan dianalisis dengan GLM
menggunakan distribusi Poisson, kemudian dilanjutkan dengan GLM
menggunakan distribusi negative binomial. Analisis dilakukan dengan
menggunakan program R 3.0.0.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat tiga spesies angganganggang yang ditemukan di Sungai Ciliwung, yaitu Ptilomera dromas Breddin,
Limnogonus nitidus, dan Tenagogonus robustus. Anggang-anggang P. dromas
ditemukan di Sungai Ciliwung pada bagian yang mengalir deras, sedangkan L.
nitidus dan T. robustus ditemukan pada bagian sungai yang mengalir lambat dan
cenderung menggenang. Pada stasiun Sempur kedua anggang-anggang yaitu L.
nitidus dan T. robustus ditemukan pada satu genangan yang terletak di tepi sungai,
bukan pada aliran utama sungai.
Rata-rata kelimpahan P. dromas dewasa dari tertinggi sampai terendah
secara berturut-turut adalah stasiun Katulampa (78.8 individu), Gadog (63.4
individu), Cilember (41.0 individu), dan Cijulang (16.8 individu). Stasiun
Cilember merupakan stasiun yang memiliki rata-rata kelimpahan P. dromas nimfa
tertinggi (178.2 individu), diikuti dengan stasiun Gadog (158.4 individu),
Katulampa (133.4 individu), dan Cijulang (80.2 individu). Rata-rata kelimpahan
P. dromas total (dewasa dan nimfa) tertinggi terdapat pada stasiun Gadog (221.8
individu), diikuti dengan stasiun Cilember (219.2 individu), stasiun Katulampa
(212.2 individu), dan stasiun Cijulang (97.0 individu). Di stasiun Sempur tidak
ditemukan P. dromas.
Hasil ANOVA menunjukkan perbedaan yang signifikan pada parameter
suhu air (p=0.000), suhu udara (p=0.000) dan pH (p=0.029) di masing-masing
stasiun pengamatan. Berdasarkan uji Tukey, suhu air berbeda signifikan antara
stasiun Katulampa-Cilember (p=0.020), stasiun Sempur-Cilember (p=0.000),
stasiun Sempur-Cijulang (p=0.000), dan stasiun Cilember-Gadog (p=0.030). Suhu
udara juga berbeda secara signifikan antara stasiun Katulampa-Cilember
(p=0.000) dan stasiun Sempur-Cilember (p=0.004). pH air juga berbeda secara
signifikan pada stasiun Gadog dengan stasiun Cilember (p=0.010).
Berdasarkan analisis GLM negative binomial, pH dan kesadahan air
berpengaruh positif terhadap P. dromas dewasa (p=0.016 dan p=0.022),
sedangkan suhu udara, arus, DO, dan TSS berpengaruh negatif terhadap
kelimpahan P. dromas dewasa (p=0.006, p=0.000, p=0.046, dan p=0.021). pH dan
kesadahan air juga berpengaruh positif terhadap kelimpahan nimfa P. dromas
(p=0.000 dan p=0.000). Suhu udara, DO, dan TSS berpengaruh negatif terhadap
kelimpahan nimfa P.dromas (p=0.002, p=0.001, dan p=0.000). pH dan kesadahan
air juga berpengaruh positif terhadap kelimpahan P. dromas total (dewasa dan
nimfa) (p=0.000 dan p=0.000). Suhu air, arus, DO, dan TSS berpengaruh negatif
terhadap kelimpahan P. dromas total (p=0.000, p=0.000, p=0.000 dan p=0.000).
Di Sungai Ciliwung, P. dromas ditemukan mulai stasiun Katulampa ke
arah hulu. Rata-rata kelimpahan P. dromas tertinggi terdapat pada stasiun Gadog,
diikuti Cilember, Katulampa, dan Cijulang. Pada stasiun Sempur tidak ditemukan
P. dromas. Tidak ditemukannya P. dromas di stasiun Sempur kemungkinan
berkaitan dengan kandungan TSS yang lebih tinggi. Anggang-anggang P. dromas
dapat dijadikan biondikator pada perairan karena keberadaannya menunjukkan
bahwa perairan tersebut masih cukup baik.
Kata kunci: bioindikator, kelimpahan, Ptilomera dromas, Sungai Ciliwung
SUMMARY
BUDI SETIAWAN. Abundance of Water Strider (Ptilomera dromas Breddin) in
Ciliwung River Potentially as Bioindicator of Water Quality. Supervised by TRI
ATMOWIDI and SULISTIJORINI.
People and home industries activities along Ciliwung river impact to water
quality. Pollutant in body of river will impact to water quality and organisms,
included water strider. Water striders (Gerridae: Hemiptera) are semiaquatic
insect. Gerrids, Ptilomera Amyot and Serville is easy to know, because have
rather big body and have sexual dimorfism. A bigger body male than female is
unusual in gerrids.
Some species of water striders were used as water bioindicator. Gerris
spinolae is effective bioindicators for monitoring pollution in some tropical ponds
under anthropogenic stress, whereas G. argentatus, G. odontogaster, G. lateralis,
dan G. thoracicus used as bioindicator of heavy metals. The purpose of this
research was to study the abundance of P. dromas in Ciliwung river related to
water quality.
Five stations in upper Ciliwung river were used i.e, Cilember, Cijulang,
Gadog, Katulampa, and Sempur stations. Abundance of water striders were
observed by census method. Water striders were count directly along the edge of
the river on each station. Observations were conducted four times each day, at
07.00-11.00 am. Abundance of water striders each stations was observed five
times in November, December 2013, April, and May 2014.
Measurement of environmental parameters was conducted at each station
with five replicates, i.e. water temperature, air temperature, pH, and water flow.
Water sampling was conducted by using a sampel bottle 1 L, then put in an ice
box 4oC. Water samples were analyzed in the Laboratory PROLING Faculty of
Fisheries and Marine Science Bogor Agricultural University, consist of biological
oxygen demand (BOD), dissolved oxygen (DO), CO2 free, total Nitrogen (N),
hardness, and total suspended solid (TSS).
A normal data of environmental parameters were analyzed by One-Way
ANOVA followed by Tukey test. Abundance of adult, nymph and total P.
dromas were analyzed by Kruskal Wallis. Abundances of water strider related
with environmental parameters were analyzed by GLM using a Poisson
distribution, then followed by GLM using negative binomial distribution.
Analyses were performed using program R 3.0.0.
Results showed that three species of water striders were found in Ciliwung
river, i.e. Ptilomera dromas Breddin, Limnogonus nitidus and Tenagogonus
robustus. Gerrids, P. dromas was found in Ciliwung river in the fast current,
while L. nitidus and T. robustus was found in slow current and tends to stagnant.
In the Sempur station, both water strider species were found, i.e. L. nitidus and T.
robustus in a puddle located on the edge of the river.
The highest abundance of adult P. dromas was found in Katulampa (78.8
individuls), followed by Gadog (63.4 individuals), Cilember (41.0 individuals),
and Cijulang (16.8 individuals) respectively. Cilember station has highest
abundance of nymph of P. dromas (178.2 individuals), followed by Gadog (158.4
individuals), Katulampa (133.4 individuals), and Cijulang (80.2 individuals). The
average of abundance of total P. dromas (adult and nymph) in Gadog station was
highest (221.8 individuals), followed by Cilember (219.2 individuals), Katulampa
(212.2 individuals), and Cijulang (97.0 individuals). P. dromas didn’t found in
Sempur station.
The ANOVA analysis showed that significant differences in water
temperature (p=0.000), air temperature (p=0.000) dan pH (p=0.029) in each
stations. The Tukey tests revealed significant differences in the water temperature
between Katulampa-Cilember stations (p=0.020), Sempur-Cilember stations
(p=0.000), Sempur-Cijulang stations (p=0.000), and Cilember-Gadog stations
(p=0.030). Significant differences was also shown by air temperature between
Katulampa-Cilember stations (p=0.000) and Sempur-Cilember stations (p=0.004).
Water pH also showed a significant difference between Gadog-Cilember stations
(p=0.010).
Based on GLM negative binomial analysis, water pH and hardness
correlated positively (p=0.016 and p=0.022), while water temperature, air
temperature, water flow, DO, and TSS correlated negatively with abundance of
adult P.dromas (p=0.006, p=0.000, p=0.046, dan p=0.021). Water pH and
hardness also correlated positively with abundance of nymph P. dromas (p=0.000
and p=0.000). Water temperature, DO, and TSS correlated negatively with
abundance of nymp P.dromas (p=0.002, p=0.001, and p=0.000). Water pH and
hardness also correlated positively with abundance of total P. dromas (adult and
nymph) (p=0.000 and p=0.000). Water temperature, water flow, DO, and TSS
correlated negatively with abundance of total P. dromas (p=0.000, p=0.000,
p=0.000 and p=0.000).
In Ciliwung river, P. dromas was found from Katulampa station toward
upper river. Average abundance of P. dromas was highest in Gadog station,
folowed by Cilember, Katulampa, and Cijulang station. P. dromas didn’t found in
Sempur station may be related with higher proportion of TSS. Gerrids, P. dromas
can be used as bioindicator on the the waters because its existence in the waters
that is not polluted.
Keywords: Ptilomera dromas, abundance, Ciliwung river, water bioindicator
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
KELIMPAHAN ANGGANG-ANGGANG
(Ptilomera dromas Breddin) DI SUNGAI CILIWUNG
YANG BERPOTENSI SEBAGAI BIOINDIKATOR KUALITAS AIR
BUDI SETIAWAN
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Biosains Hewan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis:
Dr Ir Ibnul Qayim
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul
penelitian yang dilaksanakan pada bulan November sampai Desember 2013 dan
April sampai Mei 2014 ialah Kelimpahan Anggang-anggang (Ptilomera dromas
Breddin) di Sungai Ciliwung yang Berpotensi sebagai Bioindikator Kualitas Air.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Drs Tri Atmowidi, MSi dan
Ibu Dr Ir Sulistijorini, MSi selaku Komisi Pembimbing yang telah banyak
memberi saran dan arahan, serta Bapak Dr Ir Ibnul Qayim selaku penguji luar
komisi pada ujian tesis. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada
Kepala Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (BPDAS) Ciliwung-Cisadane
yang telah memberikan izin penelitian, Kepala dan seluruh staff Laboratorium
PROLING Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB yang telah memberikan
fasilitas laboratorium, dan Ibu Tini dari Laboratorium Mikroteknik Biologi IPB
atas bantuannya. Terima kasih juga penulis ucapkam kepada Andi Darmawan,
MSi yang telah membantu penulis dalam mempelajari Generalized Linier Model
(GLM) dengan menggunakan program R. Ucapan terima kasih untuk temanteman BSH 2012 dan seluruh teman-teman di Zoocorner yang selalu memberi
semangat dan menyediakan waktu untuk diskusi. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada ayah, ibu, adik, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan
kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juni 2015
Budi Setiawan
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
1
1
2
2
2 METODE
Deskripsi Stasiun Pengamatan
Alat dan Bahan
Pengamatan Kelimpahan dan Identifikasi Anggang-anggang
Pengukuran Parameter Lingkungan
Prosedur Analisis Data
3
3
4
5
5
5
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
6
6
10
4 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
13
13
14
DAFTAR PUSTAKA
14
LAMPIRAN
17
RIWAYAT HIDUP
20
DAFTAR TABEL
1 Rata-rata jumlah individu pesies anggang-anggang (dewasa dan nimfa)
yang ditemukan di Sungai Ciliwung selama 5 kali pengamatan
2 Rata-rata parameter lingkungan pada 5 stasiun penelitian
3 Hasil analisis GLM Negative Binomial antara parameter lingkungan
dengan kelimpahan P. dromas
7
9
10
DAFTAR GAMBAR
1 Stasiun pengamatan di Sungai Ciliwung hulu. Stasiun Cilember (A),
stasiun Cijulang (B), stasiun Gadog (C), stasiun Katulampa (D), dan
stasiun Sempur (E).
2 Gambaran stasiun pengamatan anggang-anggang P. dromas. a. Stasiun
Cilember, b. Stasiun Cijulang, c. Stasiun Gadog, d. Stasiun Katulampa,
e. Stasiun Sempur dan f. Genangan pada pinggiran sungai
3 Spesies anggang-anggang yang ditemukan di Sungai Ciliwung selama
lima kali pengamatan. a. Ptilomera dromas Breddin, b. Tenagogonus
robustus, dan c. Limnogonus nitidus. Bar a, b dan c = 1 mm.
4 Kelimpahan P. dromas dewasa, nimfa dan total pada setiap stasiun.
Standar error ditunjukkan pada setiap bar. Huruf yang sama di atas
kelompok diagram yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5 %
berdasarkan uji Kruskal Wallis
3
4
7
9
DAFTAR LAMPIRAN
1 Karakter-karakter pada anggang-anggang Ptilomera (Hungerford dan
Matsuda 1965)
2 Deskripsi spesies anggang-anggang yang ditemukan di Sungai
Ciliwung
17
18
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Anggang-anggang (Gerridae: Hemiptera) merupakan serangga semiakuatik yang dapat ditemukan pada permukaan air, seperti sungai, kolam, danau
dan beberapa di permukaan air laut (Stonedahl dan Lattin 1982, Cheng et al.
2001). Anggang-anggang memiliki tungkai depan berukuran pendek yang
digunakan untuk menangkap mangsa sedangkan tungkai tengah dan tungkai
belakang berukuran lebih panjang yang digunakan untuk berjalan (Triplehorn dan
Johnson 2005). Serangga ini merupakan predator dan makanan utamanya yaitu
serangga dan organisme lain yang jatuh ke permukaan air. Anggang anggang
mampu mendeteksi mangsa dari getaran air yang dihasilkan oleh mangsanya.
Selain sebagai predator, anggang-anggang juga berperan sebagai makanan bagi
hewan lainnya (Polhemus dan Chapman 1979). Anggang-anggang telah
dilaporkan sebagai mangsa bagi katak, ikan, kumbang dan burung pantai. Hal ini
menunjukkan bahwa anggang-anggang merupakan salah satu sumber makanan
yang penting bagi predator (Stonedahl dan Lattin 1982).
Di dunia terdapat 67 genus dan 751 spesies anggang-anggang dan 62
genus dan 700 spesies diantaranya merupakan anggang-anggang air tawar
(Polhemus dan Polhemus 2008). Di Semenanjung Malaysia dan Singapura
dilaporkan 18 genus dan 43 spesies anggang-anggang (Cheng et al. 2001),
sedangkan di Pulau Sulawesi dan Buton dilaporkan terdapat 20 spesies angganganggang, dengan tujuh spesies baru (Chen dan Nieser 1992). Di Pulau Jawa
terdapat 8 spesies anggang-anggang (Breddin 1904).
Pada habitat air tawar, anggang-anggang dapat dikelompokkan menjadi
(1) Anggang-anggang yang ditemukan di perairan terbuka, genangan air
permanen atau sementara, kolam, waduk atau danau, yaitu Aquarius adelaides,
Limnogonus fossarium, dan Rhagadotarsus kraepelini; (2) Anggang-anggang
yang ditemukan pada air yang mengalir lambat, seperti sungai-sungai kecil di
hutan yang berarus lambat, yaitu Cryptobates, Esakia, Ventidius, Naboandelus,
Amemboa, Tenagogonus, dan Limnometra; (3) Anggang-anggang yang ditemukan
pada sungai berarus cepat atau di dekat air terjun, yaitu Ptilomera,
Potamometrosis, Pleciobates, Rheumatogonus, Cylindrostethus dan Metrocoris;
dan (4) Anggang-anggang yang ditemukan pada batuan yang terkena percikan air
terjun, beberapa serangga yang ditemukan adalah semi-terrestrial (Onychotrechus)
(Yang et al. 2004).
Ptilomera Amyot dan Serville adalah genus yang penting dari subfamili
Ptilomerinae dari famili Gerridae (Gupta dan Chaturvedi 2008). Genus ini mudah
dikenal karena ukurannya yang cukup besar dan memiliki dimorfisme seksual.
Ptilomera jantan memiliki rambut pada femur tungkai kedua yang tidak
ditemukan pada individu betina. Pada genus ini, individu jantan sering berukuran
lebih besar dibandingkan dengan betina, yang tidak biasa pada anggota famili
Gerridae (Hungerford dan Matsuda 1965, Tseng 1999). Genus ini ditemukan pada
sungai berarus cepat atau di dekat air terjun (Schuh dan Slater 1995) dan tersebar
luas di daerah tropis Asia, dari India Timur sampai ke Melanesia dan Papua
(Esaki 1927, Polhemus 2001). Genus Ptilomera memiliki 17 spesies (Esaki 1927),
2
tetapi Hungerford dan Matsuda (1965) melaporkan bahwa Ptilomera dromas
Breddin, P. argus Breddin dan P. asbolus Breddin yang dikoleksi dari Pulau Jawa
merupakan spesies yang sama. Anggang-anggang P. dromas jantan tipe apterous
memiliki panjang 16.67 mm, lebar kepala 2.29 mm, lebar pronotum 2.67 mm,
panjang mesonotum 3.71 mm, dan lebar tubuh melintang mesoacetabula terbesar
4.20 mm. Anggang-anggang P. dromas betina tipe apterous memiliki panjang
15.24 mm, lebar kepala 2.10 mm, lebar pronotum 2.21 mm, panjang mesonotum
3.10 mm, dan lebar tubuh melintang mesoacetabula terbesar 4.00 mm
(Hungerford dan Matsuda 1965).
Beberapa spesies anggang-anggang telah digunakan sebagai bioindikator
perairan. Anggang-anggang Gerris spinolae merupakan salah satu serangga
bioindikator yang efektif untuk monitoring pencemaran anthropogenik pada
beberapa kolam (Pal et al. 2012). Anggang-anggang G. argentatus, G.
odontogaster, G. lateralis, dan G. thoracicus berperan sebagai bioindikator logam
berat (Nummelin et al. 1998). Selain anggang-anggang yang telah dilaporkan,
diduga anggang-anggang spesies lain juga dapat digunakan sebagai bioindikator
sesuai habitatnya. Kelimpahan P. dromas di Sungai Ciliwung diduga dapat
digunakan sebagai bioindikator kualitas air.
Secara geografis, Sungai Ciliwung terletak pada 6o05’ sampai 6o50’ LS
dan 106o40’ sampai 107o00’ BT dengan hulu sungai berasal dari gunung Telaga
Mandawangi dan bermuara di Teluk Jakarta. Panjang Sungai Ciliwung dari
gunung Teluk Mandalawangi di Kabupaten Bogor sampai pesisir Tanjung Priok
sekitar 76 km, sedangkan luas Daerah Aliran Sungai (DAS) Ciliwung sekitar 322
km2 (Maryati 1999). Aktivitas masyarakat dan industri rumah tangga di sepanjang
Sungai Ciliwung berdampak tercemarnya air sungai. Masuknya bahan pencemar
ke dalam sungai akan mempengaruhi kualitas air dan organisme di dalamnya,
termasuk anggang-anggang P. dromas yang juga ditemukan di Sungai Ciliwung.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ialah mengkaji kelimpahan anggang-anggang P. dromas
Breddin pada lima stasiun pengamatan di Sungai Ciliwung, yaitu stasiun
Cilember, Cijulang, Gadog, Katulampa dan Sempur. Penelitian ini juga bertujuan
untuk mengkaji kelimpahan P. dromas dalam kaitannya dengan kualitas air
Sungai Ciliwung.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran tentang kelimpahan
anggang-anggang di Sungai Ciliwung dan potensinya sebagai bioindikator
kualitas air. Hasil penelitian dapat digunakan untuk monitoring awal kualitas air
Sungai Ciliwung.
3
METODE
Deskripsi Stasiun Pengamatan
Lima stasiun di Sungai Ciliwung bagian hulu digunakan dalam
pengamatan anggang-anggang, yaitu stasiun Cilember, Cijulang, Gadog,
Katulampa, dan Sempur (Gambar 1, Gambar 2). Penentuan stasiun dilakukan pada
survei awal dengan kriteria tebing sungai tidak curam dan memiliki panjang
sekitar 100 m. Hal ini bertujuan untuk menjaga keamanan peneliti. Pada semua
stasiun pengamatan terdapat berbagai aktivitas warga, seperti pengambilan batu
kali dan pasir, Mandi Cuci Kakus (MCK) dan memancing.
Stasiun Cilember secara geografi terletak pada 6039.353’ LS dan
0
106 54.976’BT dengan elevasi 683-685 m di atas permukaan laut. Stasiun
Cijulang terletak di Desa Cipayung Girang yang terletak pada 6039.453’LS dan
106053.309’BT dengan elevasi 534-542 m di atas permukaan laut. Stasiun Gadog
terletak pada 6039.213’LS dan 106052.182’ BT dengan elevasi 456-480 m di atas
permukaan laut. Stasiun Katulampa terletak di dekat Bendung Katulampa pada
6038.094’LS dan 106050.566’BT dengan elevasi 363-376 m di atas permukaan
laut. Stasiun Sempur terletak di kelurahan Sempur kota Bogor yang terletak pada
6035.328’ LS dan 106047.859’BT dengan elevasi 246-265 m di atas permukaan
laut.
Peta pulau Jawa
*
E
D
A
C
B
Gambar 1 Stasiun pengamatan di Sungai Ciliwung hulu. Stasiun Cilember (A),
stasiun Cijulang (B), stasiun Gadog (C), stasiun Katulampa (D), dan
stasiun Sempur (E) (maps.google.co.id). * : lokasi penelitian.
4
a
b
c
d
e
f
Gambar 2 Gambaran stasiun pengamatan anggang-anggang P. dromas. Stasiun
Cilember (a), Stasiun Cijulang (b), Stasiun Gadog (c), Stasiun
Katulampa (d), Stasiun Sempur (e) dan Genangan pada pinggiran
sungai (F).
Alat dan bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah jaring serangga, serokan,
botol sampel serangga, botol sampel 1 L, botol BOD, plastik hitam, kotak es,
pinset, jarum serangga, termometer, tali, bola pingpong, pHmeter, GPS (Global
Position System), kamera, mikroskop stereo dan kamera, cawan petri, gelas ukur,
kertas label, meteran, penggaris, aerator, mikropipet, inkubator. Bahan yang
digunakan adalah alkohol 70%, air sungai, MnSO4, NaOH, H2SO4, Na-thiosulfat,
larutan amilum, nutrient (buffer P, MgSO4H2O, CaCl2, FeCl36H2O), indikator PP,
buffer sol, EBT, dan EDTA.
5
Pengamatan Kelimpahan dan Identifikasi Anggang-anggang
Pengamatan kelimpahan anggang-anggang dilakukan dengan metode sensus,
yaitu penghitungan secara langsung dengan menyusuri pinggiran sungai pada
setiap stasiun yang dilakukan sebanyak empat kali setiap harinya pada pukul
07.00-11.00 WIB. Pengamatan kelimpahan anggang-anggang pada setiap stasiun
dilakukan lima kali, yaitu pada bulan November sampai Desember 2013 dan April
sampai Mei 2014. Jumlah P. dromas yang diamati dikelompokkan menjadi
anggang-anggang dewasa dan nimfa.
Sampel anggang-anggang dikoleksi pada masing-masing stasiun
menggunakan jaring serangga dan serokan untuk keperluan identifikasi. Angganganggang dewasa dan nimfa diidentifikasi berdasarkan Hungerford dan Matsuda
(1958), Hungerford dan Matsuda (1965), Pennak (1979), Chen dan Nieser (1992),
dan Cheng et al. (2001). Pengamatan karakter dan identifikasi anggang-anggang
dilakukan di Bagian Biosistematik dan Ekologi Hewan, Departemen Biologi,
FMIPA IPB Bogor. Karakter yang digunakan untuk identifikasi pada tingkat
genus adalah panjang dan lebar tubuh, bentuk kepala, bentuk tarsi, ukuran dan
bentuk connexical spines, pronotum, pronotal lobe, letak mata, dan keberadaan
rambut (spinosus hair). Bentuk pygofor dan paramere, letak ventrolateral dan
dorsolateral lobe, dan bentuk suranal plate merupakan karakter yang digunakan
untuk identifikasi pada tingkat spesies (Lampiran 1).
Pengukuran Parameter Lingkungan
Pengukuran parameter lingkungan dilakukan di setiap stasiun dengan lima
kali ulangan bersamaan dengan pengamatan kelimpahan anggang-anggang.
Parameter lingkungan yang diukur secara in-situ, yaitu suhu air, suhu udara, pH,
dan arus air. Pengambilan sampel air dilakukan dengan menggunakan botol
sampel 1 L kemudian dimasukkan ke dalam kotak es 4o C. Sampel air dianalisis di
Laboratorium PROLING FPIK IPB berdasarkan APHA (2012), yang meliputi
kebutuhan oksigen biologis (biological oxygen demand = BOD), oksigen terlarut
(dissolved oxygen = DO), karbondioksida (CO2) bebas, total nitrogen (N),
kesadahan, dan zat padat tersuspensi (total suspended solid = TSS).
Prosedur Analisis Data
Kelimpahan anggang-anggang dewasa, nimfa dan total
berdasarkan Pal et al. (2012) dengan rumus:
dihitung
Perbedaan kelimpahan P. dromas dewasa, nimfa dan total antar stasiun dianalisis
dengan Uji Kruskal Wallis. Hasil dari analisis ini berupa nilai rata-rata dan simbol
huruf kecil (a, ab, b, bc, dan seterusnya). Huruf yang sama menunjukkan bahwa
data tidak berbeda nyata pada taraf 5%.
Sebelum dianalisis, data parameter lingkungan ditransformasikan. DO
ditransformasi ke logaritma natural, BOD ditansfromasi ke arcsin, kesadahan,
6
TSS dan N total ditransformasi ke logaritma 10 dan CO2 ditransformasi ke inverse
untuk menormalkan data. Transformasi dilakukan dengan menggunakan tipe
transfromasi yang berbeda-beda, hal ini dapat dilakukan jika terdapat tipe variabel
yang berbeda (Zuur et al. 2007). Data parameter lingkungan yang sudah normal
(P>0.05), kemudian dianalisis dengan One-Way Analysis of Variance dan jika
berbeda nyata (P
(Ptilomera dromas Breddin) DI SUNGAI CILIWUNG
YANG BERPOTENSI SEBAGAI BIOINDIKATOR KUALITAS AIR
BUDI SETIAWAN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Kelimpahan Angganganggang (Ptilomera dromas Breddin) di Sungai Ciliwung yang Berpotensi
sebagai Bioindikator Kualitas Air 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2015
Budi Setiawan
NIM G352120171
RINGKASAN
BUDI SETIAWAN. Kelimpahan Anggang-anggang (Ptilomera dromas Breddin)
di Sungai Ciliwung yang Berpotensi sebagai Bioindikator Kualitas Air.
Dibimbing oleh TRI ATMOWIDI dan SULISTIJORINI.
Aktivitas masyarakat dan industri rumah tangga di sepanjang Sungai
Ciliwung berdampak tercemarnya air sungai. Masuknya bahan pencemar ke
dalam sungai akan mempengaruhi kualitas air dan organisme di dalamnya,
termasuk anggang-anggang yang juga ditemukan di Sungai Ciliwung. Angganganggang (Gerridae: Hemiptera) merupakan serangga semiakuatik. Genus
Ptilomera Amyot dan Serville merupakan genus yang mudah dikenal karena
ukurannya cukup besar dan memiliki dimorfisme seksual. Pada genus ini, individu
jantan seringkali berukuran lebih besar dibandingkan dengan betina, yang tidak
biasa pada anggota famili Gerridae.
Beberapa spesies anggang-anggang telah digunakan sebagai bioindikator
perairan. Anggang-anggang Gerris spinolae merupakan salah satu serangga
bioindikator yang efektif untuk monitoring pencemaran anthropogenik pada
beberapa kolam, sedangkan anggang-anggang G. argentatus, G. odontogaster, G.
lateralis, dan G. thoracicus berperan sebagai bioindikator logam berat. Tujuan
penelitian ini ialah mengkaji kelimpahan P. dromas Breddin di Sungai Ciliwung
dalam kaitannya dengan kualitas air.
Lima stasiun di Sungai Ciliwung hulu digunakan dalam pengamatan, yaitu
stasiun Cilember, Cijulang, Gadog, Katulampa, dan Sempur. Pengamatan
kelimpahan anggang-anggang dilakukan dengan metode sensus, yaitu
penghitungan secara langsung dengan menyusuri pinggiran sungai pada setiap
stasiun yang dilakukan sebanyak empat kali setiap harinya pada pukul 07.00
sampai 11.00 WIB. Pengamatan kelimpahan anggang-anggang pada setiap stasiun
dilakukan dengan lima kali ulangan, yaitu pada bulan November sampai
Desember 2013 dan pada bulan April sampai Mei 2014.
Pengukuran parameter lingkungan dilakukan di setiap stasiun dengan lima
kali ulangan. Parameter lingkungan yang diukur secara in-situ, yaitu suhu air,
suhu udara, pH, dan arus air. Pengambilan sampel air dilakukan dengan
menggunakan botol sampel 1 L kemudian dimasukkan ke dalam kotak es 4o C.
Sampel air dianalisis di Laboratorium PROLING FPIK IPB, yang meliputi
kebutuhan oksigen biologis (BOD), oksigen terlarut (DO), CO2 bebas, total N,
kesadahan, dan zat padat tersuspensi (TSS).
Data parameter lingkungan yang sudah normal, kemudian dianalisis
dengan One-Way ANOVA dan dilanjutkan Uji Tukey. Kelimpahan P. dromas
dewasa, nimfa dan total dianalisis dengan Uji Kruskal Wallis. Hubungan
kelimpahan anggang-anggang dengan faktor lingkungan dianalisis dengan GLM
menggunakan distribusi Poisson, kemudian dilanjutkan dengan GLM
menggunakan distribusi negative binomial. Analisis dilakukan dengan
menggunakan program R 3.0.0.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat tiga spesies angganganggang yang ditemukan di Sungai Ciliwung, yaitu Ptilomera dromas Breddin,
Limnogonus nitidus, dan Tenagogonus robustus. Anggang-anggang P. dromas
ditemukan di Sungai Ciliwung pada bagian yang mengalir deras, sedangkan L.
nitidus dan T. robustus ditemukan pada bagian sungai yang mengalir lambat dan
cenderung menggenang. Pada stasiun Sempur kedua anggang-anggang yaitu L.
nitidus dan T. robustus ditemukan pada satu genangan yang terletak di tepi sungai,
bukan pada aliran utama sungai.
Rata-rata kelimpahan P. dromas dewasa dari tertinggi sampai terendah
secara berturut-turut adalah stasiun Katulampa (78.8 individu), Gadog (63.4
individu), Cilember (41.0 individu), dan Cijulang (16.8 individu). Stasiun
Cilember merupakan stasiun yang memiliki rata-rata kelimpahan P. dromas nimfa
tertinggi (178.2 individu), diikuti dengan stasiun Gadog (158.4 individu),
Katulampa (133.4 individu), dan Cijulang (80.2 individu). Rata-rata kelimpahan
P. dromas total (dewasa dan nimfa) tertinggi terdapat pada stasiun Gadog (221.8
individu), diikuti dengan stasiun Cilember (219.2 individu), stasiun Katulampa
(212.2 individu), dan stasiun Cijulang (97.0 individu). Di stasiun Sempur tidak
ditemukan P. dromas.
Hasil ANOVA menunjukkan perbedaan yang signifikan pada parameter
suhu air (p=0.000), suhu udara (p=0.000) dan pH (p=0.029) di masing-masing
stasiun pengamatan. Berdasarkan uji Tukey, suhu air berbeda signifikan antara
stasiun Katulampa-Cilember (p=0.020), stasiun Sempur-Cilember (p=0.000),
stasiun Sempur-Cijulang (p=0.000), dan stasiun Cilember-Gadog (p=0.030). Suhu
udara juga berbeda secara signifikan antara stasiun Katulampa-Cilember
(p=0.000) dan stasiun Sempur-Cilember (p=0.004). pH air juga berbeda secara
signifikan pada stasiun Gadog dengan stasiun Cilember (p=0.010).
Berdasarkan analisis GLM negative binomial, pH dan kesadahan air
berpengaruh positif terhadap P. dromas dewasa (p=0.016 dan p=0.022),
sedangkan suhu udara, arus, DO, dan TSS berpengaruh negatif terhadap
kelimpahan P. dromas dewasa (p=0.006, p=0.000, p=0.046, dan p=0.021). pH dan
kesadahan air juga berpengaruh positif terhadap kelimpahan nimfa P. dromas
(p=0.000 dan p=0.000). Suhu udara, DO, dan TSS berpengaruh negatif terhadap
kelimpahan nimfa P.dromas (p=0.002, p=0.001, dan p=0.000). pH dan kesadahan
air juga berpengaruh positif terhadap kelimpahan P. dromas total (dewasa dan
nimfa) (p=0.000 dan p=0.000). Suhu air, arus, DO, dan TSS berpengaruh negatif
terhadap kelimpahan P. dromas total (p=0.000, p=0.000, p=0.000 dan p=0.000).
Di Sungai Ciliwung, P. dromas ditemukan mulai stasiun Katulampa ke
arah hulu. Rata-rata kelimpahan P. dromas tertinggi terdapat pada stasiun Gadog,
diikuti Cilember, Katulampa, dan Cijulang. Pada stasiun Sempur tidak ditemukan
P. dromas. Tidak ditemukannya P. dromas di stasiun Sempur kemungkinan
berkaitan dengan kandungan TSS yang lebih tinggi. Anggang-anggang P. dromas
dapat dijadikan biondikator pada perairan karena keberadaannya menunjukkan
bahwa perairan tersebut masih cukup baik.
Kata kunci: bioindikator, kelimpahan, Ptilomera dromas, Sungai Ciliwung
SUMMARY
BUDI SETIAWAN. Abundance of Water Strider (Ptilomera dromas Breddin) in
Ciliwung River Potentially as Bioindicator of Water Quality. Supervised by TRI
ATMOWIDI and SULISTIJORINI.
People and home industries activities along Ciliwung river impact to water
quality. Pollutant in body of river will impact to water quality and organisms,
included water strider. Water striders (Gerridae: Hemiptera) are semiaquatic
insect. Gerrids, Ptilomera Amyot and Serville is easy to know, because have
rather big body and have sexual dimorfism. A bigger body male than female is
unusual in gerrids.
Some species of water striders were used as water bioindicator. Gerris
spinolae is effective bioindicators for monitoring pollution in some tropical ponds
under anthropogenic stress, whereas G. argentatus, G. odontogaster, G. lateralis,
dan G. thoracicus used as bioindicator of heavy metals. The purpose of this
research was to study the abundance of P. dromas in Ciliwung river related to
water quality.
Five stations in upper Ciliwung river were used i.e, Cilember, Cijulang,
Gadog, Katulampa, and Sempur stations. Abundance of water striders were
observed by census method. Water striders were count directly along the edge of
the river on each station. Observations were conducted four times each day, at
07.00-11.00 am. Abundance of water striders each stations was observed five
times in November, December 2013, April, and May 2014.
Measurement of environmental parameters was conducted at each station
with five replicates, i.e. water temperature, air temperature, pH, and water flow.
Water sampling was conducted by using a sampel bottle 1 L, then put in an ice
box 4oC. Water samples were analyzed in the Laboratory PROLING Faculty of
Fisheries and Marine Science Bogor Agricultural University, consist of biological
oxygen demand (BOD), dissolved oxygen (DO), CO2 free, total Nitrogen (N),
hardness, and total suspended solid (TSS).
A normal data of environmental parameters were analyzed by One-Way
ANOVA followed by Tukey test. Abundance of adult, nymph and total P.
dromas were analyzed by Kruskal Wallis. Abundances of water strider related
with environmental parameters were analyzed by GLM using a Poisson
distribution, then followed by GLM using negative binomial distribution.
Analyses were performed using program R 3.0.0.
Results showed that three species of water striders were found in Ciliwung
river, i.e. Ptilomera dromas Breddin, Limnogonus nitidus and Tenagogonus
robustus. Gerrids, P. dromas was found in Ciliwung river in the fast current,
while L. nitidus and T. robustus was found in slow current and tends to stagnant.
In the Sempur station, both water strider species were found, i.e. L. nitidus and T.
robustus in a puddle located on the edge of the river.
The highest abundance of adult P. dromas was found in Katulampa (78.8
individuls), followed by Gadog (63.4 individuals), Cilember (41.0 individuals),
and Cijulang (16.8 individuals) respectively. Cilember station has highest
abundance of nymph of P. dromas (178.2 individuals), followed by Gadog (158.4
individuals), Katulampa (133.4 individuals), and Cijulang (80.2 individuals). The
average of abundance of total P. dromas (adult and nymph) in Gadog station was
highest (221.8 individuals), followed by Cilember (219.2 individuals), Katulampa
(212.2 individuals), and Cijulang (97.0 individuals). P. dromas didn’t found in
Sempur station.
The ANOVA analysis showed that significant differences in water
temperature (p=0.000), air temperature (p=0.000) dan pH (p=0.029) in each
stations. The Tukey tests revealed significant differences in the water temperature
between Katulampa-Cilember stations (p=0.020), Sempur-Cilember stations
(p=0.000), Sempur-Cijulang stations (p=0.000), and Cilember-Gadog stations
(p=0.030). Significant differences was also shown by air temperature between
Katulampa-Cilember stations (p=0.000) and Sempur-Cilember stations (p=0.004).
Water pH also showed a significant difference between Gadog-Cilember stations
(p=0.010).
Based on GLM negative binomial analysis, water pH and hardness
correlated positively (p=0.016 and p=0.022), while water temperature, air
temperature, water flow, DO, and TSS correlated negatively with abundance of
adult P.dromas (p=0.006, p=0.000, p=0.046, dan p=0.021). Water pH and
hardness also correlated positively with abundance of nymph P. dromas (p=0.000
and p=0.000). Water temperature, DO, and TSS correlated negatively with
abundance of nymp P.dromas (p=0.002, p=0.001, and p=0.000). Water pH and
hardness also correlated positively with abundance of total P. dromas (adult and
nymph) (p=0.000 and p=0.000). Water temperature, water flow, DO, and TSS
correlated negatively with abundance of total P. dromas (p=0.000, p=0.000,
p=0.000 and p=0.000).
In Ciliwung river, P. dromas was found from Katulampa station toward
upper river. Average abundance of P. dromas was highest in Gadog station,
folowed by Cilember, Katulampa, and Cijulang station. P. dromas didn’t found in
Sempur station may be related with higher proportion of TSS. Gerrids, P. dromas
can be used as bioindicator on the the waters because its existence in the waters
that is not polluted.
Keywords: Ptilomera dromas, abundance, Ciliwung river, water bioindicator
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
KELIMPAHAN ANGGANG-ANGGANG
(Ptilomera dromas Breddin) DI SUNGAI CILIWUNG
YANG BERPOTENSI SEBAGAI BIOINDIKATOR KUALITAS AIR
BUDI SETIAWAN
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Biosains Hewan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis:
Dr Ir Ibnul Qayim
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul
penelitian yang dilaksanakan pada bulan November sampai Desember 2013 dan
April sampai Mei 2014 ialah Kelimpahan Anggang-anggang (Ptilomera dromas
Breddin) di Sungai Ciliwung yang Berpotensi sebagai Bioindikator Kualitas Air.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Drs Tri Atmowidi, MSi dan
Ibu Dr Ir Sulistijorini, MSi selaku Komisi Pembimbing yang telah banyak
memberi saran dan arahan, serta Bapak Dr Ir Ibnul Qayim selaku penguji luar
komisi pada ujian tesis. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada
Kepala Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (BPDAS) Ciliwung-Cisadane
yang telah memberikan izin penelitian, Kepala dan seluruh staff Laboratorium
PROLING Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB yang telah memberikan
fasilitas laboratorium, dan Ibu Tini dari Laboratorium Mikroteknik Biologi IPB
atas bantuannya. Terima kasih juga penulis ucapkam kepada Andi Darmawan,
MSi yang telah membantu penulis dalam mempelajari Generalized Linier Model
(GLM) dengan menggunakan program R. Ucapan terima kasih untuk temanteman BSH 2012 dan seluruh teman-teman di Zoocorner yang selalu memberi
semangat dan menyediakan waktu untuk diskusi. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada ayah, ibu, adik, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan
kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juni 2015
Budi Setiawan
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
1
1
2
2
2 METODE
Deskripsi Stasiun Pengamatan
Alat dan Bahan
Pengamatan Kelimpahan dan Identifikasi Anggang-anggang
Pengukuran Parameter Lingkungan
Prosedur Analisis Data
3
3
4
5
5
5
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
6
6
10
4 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
13
13
14
DAFTAR PUSTAKA
14
LAMPIRAN
17
RIWAYAT HIDUP
20
DAFTAR TABEL
1 Rata-rata jumlah individu pesies anggang-anggang (dewasa dan nimfa)
yang ditemukan di Sungai Ciliwung selama 5 kali pengamatan
2 Rata-rata parameter lingkungan pada 5 stasiun penelitian
3 Hasil analisis GLM Negative Binomial antara parameter lingkungan
dengan kelimpahan P. dromas
7
9
10
DAFTAR GAMBAR
1 Stasiun pengamatan di Sungai Ciliwung hulu. Stasiun Cilember (A),
stasiun Cijulang (B), stasiun Gadog (C), stasiun Katulampa (D), dan
stasiun Sempur (E).
2 Gambaran stasiun pengamatan anggang-anggang P. dromas. a. Stasiun
Cilember, b. Stasiun Cijulang, c. Stasiun Gadog, d. Stasiun Katulampa,
e. Stasiun Sempur dan f. Genangan pada pinggiran sungai
3 Spesies anggang-anggang yang ditemukan di Sungai Ciliwung selama
lima kali pengamatan. a. Ptilomera dromas Breddin, b. Tenagogonus
robustus, dan c. Limnogonus nitidus. Bar a, b dan c = 1 mm.
4 Kelimpahan P. dromas dewasa, nimfa dan total pada setiap stasiun.
Standar error ditunjukkan pada setiap bar. Huruf yang sama di atas
kelompok diagram yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5 %
berdasarkan uji Kruskal Wallis
3
4
7
9
DAFTAR LAMPIRAN
1 Karakter-karakter pada anggang-anggang Ptilomera (Hungerford dan
Matsuda 1965)
2 Deskripsi spesies anggang-anggang yang ditemukan di Sungai
Ciliwung
17
18
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Anggang-anggang (Gerridae: Hemiptera) merupakan serangga semiakuatik yang dapat ditemukan pada permukaan air, seperti sungai, kolam, danau
dan beberapa di permukaan air laut (Stonedahl dan Lattin 1982, Cheng et al.
2001). Anggang-anggang memiliki tungkai depan berukuran pendek yang
digunakan untuk menangkap mangsa sedangkan tungkai tengah dan tungkai
belakang berukuran lebih panjang yang digunakan untuk berjalan (Triplehorn dan
Johnson 2005). Serangga ini merupakan predator dan makanan utamanya yaitu
serangga dan organisme lain yang jatuh ke permukaan air. Anggang anggang
mampu mendeteksi mangsa dari getaran air yang dihasilkan oleh mangsanya.
Selain sebagai predator, anggang-anggang juga berperan sebagai makanan bagi
hewan lainnya (Polhemus dan Chapman 1979). Anggang-anggang telah
dilaporkan sebagai mangsa bagi katak, ikan, kumbang dan burung pantai. Hal ini
menunjukkan bahwa anggang-anggang merupakan salah satu sumber makanan
yang penting bagi predator (Stonedahl dan Lattin 1982).
Di dunia terdapat 67 genus dan 751 spesies anggang-anggang dan 62
genus dan 700 spesies diantaranya merupakan anggang-anggang air tawar
(Polhemus dan Polhemus 2008). Di Semenanjung Malaysia dan Singapura
dilaporkan 18 genus dan 43 spesies anggang-anggang (Cheng et al. 2001),
sedangkan di Pulau Sulawesi dan Buton dilaporkan terdapat 20 spesies angganganggang, dengan tujuh spesies baru (Chen dan Nieser 1992). Di Pulau Jawa
terdapat 8 spesies anggang-anggang (Breddin 1904).
Pada habitat air tawar, anggang-anggang dapat dikelompokkan menjadi
(1) Anggang-anggang yang ditemukan di perairan terbuka, genangan air
permanen atau sementara, kolam, waduk atau danau, yaitu Aquarius adelaides,
Limnogonus fossarium, dan Rhagadotarsus kraepelini; (2) Anggang-anggang
yang ditemukan pada air yang mengalir lambat, seperti sungai-sungai kecil di
hutan yang berarus lambat, yaitu Cryptobates, Esakia, Ventidius, Naboandelus,
Amemboa, Tenagogonus, dan Limnometra; (3) Anggang-anggang yang ditemukan
pada sungai berarus cepat atau di dekat air terjun, yaitu Ptilomera,
Potamometrosis, Pleciobates, Rheumatogonus, Cylindrostethus dan Metrocoris;
dan (4) Anggang-anggang yang ditemukan pada batuan yang terkena percikan air
terjun, beberapa serangga yang ditemukan adalah semi-terrestrial (Onychotrechus)
(Yang et al. 2004).
Ptilomera Amyot dan Serville adalah genus yang penting dari subfamili
Ptilomerinae dari famili Gerridae (Gupta dan Chaturvedi 2008). Genus ini mudah
dikenal karena ukurannya yang cukup besar dan memiliki dimorfisme seksual.
Ptilomera jantan memiliki rambut pada femur tungkai kedua yang tidak
ditemukan pada individu betina. Pada genus ini, individu jantan sering berukuran
lebih besar dibandingkan dengan betina, yang tidak biasa pada anggota famili
Gerridae (Hungerford dan Matsuda 1965, Tseng 1999). Genus ini ditemukan pada
sungai berarus cepat atau di dekat air terjun (Schuh dan Slater 1995) dan tersebar
luas di daerah tropis Asia, dari India Timur sampai ke Melanesia dan Papua
(Esaki 1927, Polhemus 2001). Genus Ptilomera memiliki 17 spesies (Esaki 1927),
2
tetapi Hungerford dan Matsuda (1965) melaporkan bahwa Ptilomera dromas
Breddin, P. argus Breddin dan P. asbolus Breddin yang dikoleksi dari Pulau Jawa
merupakan spesies yang sama. Anggang-anggang P. dromas jantan tipe apterous
memiliki panjang 16.67 mm, lebar kepala 2.29 mm, lebar pronotum 2.67 mm,
panjang mesonotum 3.71 mm, dan lebar tubuh melintang mesoacetabula terbesar
4.20 mm. Anggang-anggang P. dromas betina tipe apterous memiliki panjang
15.24 mm, lebar kepala 2.10 mm, lebar pronotum 2.21 mm, panjang mesonotum
3.10 mm, dan lebar tubuh melintang mesoacetabula terbesar 4.00 mm
(Hungerford dan Matsuda 1965).
Beberapa spesies anggang-anggang telah digunakan sebagai bioindikator
perairan. Anggang-anggang Gerris spinolae merupakan salah satu serangga
bioindikator yang efektif untuk monitoring pencemaran anthropogenik pada
beberapa kolam (Pal et al. 2012). Anggang-anggang G. argentatus, G.
odontogaster, G. lateralis, dan G. thoracicus berperan sebagai bioindikator logam
berat (Nummelin et al. 1998). Selain anggang-anggang yang telah dilaporkan,
diduga anggang-anggang spesies lain juga dapat digunakan sebagai bioindikator
sesuai habitatnya. Kelimpahan P. dromas di Sungai Ciliwung diduga dapat
digunakan sebagai bioindikator kualitas air.
Secara geografis, Sungai Ciliwung terletak pada 6o05’ sampai 6o50’ LS
dan 106o40’ sampai 107o00’ BT dengan hulu sungai berasal dari gunung Telaga
Mandawangi dan bermuara di Teluk Jakarta. Panjang Sungai Ciliwung dari
gunung Teluk Mandalawangi di Kabupaten Bogor sampai pesisir Tanjung Priok
sekitar 76 km, sedangkan luas Daerah Aliran Sungai (DAS) Ciliwung sekitar 322
km2 (Maryati 1999). Aktivitas masyarakat dan industri rumah tangga di sepanjang
Sungai Ciliwung berdampak tercemarnya air sungai. Masuknya bahan pencemar
ke dalam sungai akan mempengaruhi kualitas air dan organisme di dalamnya,
termasuk anggang-anggang P. dromas yang juga ditemukan di Sungai Ciliwung.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ialah mengkaji kelimpahan anggang-anggang P. dromas
Breddin pada lima stasiun pengamatan di Sungai Ciliwung, yaitu stasiun
Cilember, Cijulang, Gadog, Katulampa dan Sempur. Penelitian ini juga bertujuan
untuk mengkaji kelimpahan P. dromas dalam kaitannya dengan kualitas air
Sungai Ciliwung.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran tentang kelimpahan
anggang-anggang di Sungai Ciliwung dan potensinya sebagai bioindikator
kualitas air. Hasil penelitian dapat digunakan untuk monitoring awal kualitas air
Sungai Ciliwung.
3
METODE
Deskripsi Stasiun Pengamatan
Lima stasiun di Sungai Ciliwung bagian hulu digunakan dalam
pengamatan anggang-anggang, yaitu stasiun Cilember, Cijulang, Gadog,
Katulampa, dan Sempur (Gambar 1, Gambar 2). Penentuan stasiun dilakukan pada
survei awal dengan kriteria tebing sungai tidak curam dan memiliki panjang
sekitar 100 m. Hal ini bertujuan untuk menjaga keamanan peneliti. Pada semua
stasiun pengamatan terdapat berbagai aktivitas warga, seperti pengambilan batu
kali dan pasir, Mandi Cuci Kakus (MCK) dan memancing.
Stasiun Cilember secara geografi terletak pada 6039.353’ LS dan
0
106 54.976’BT dengan elevasi 683-685 m di atas permukaan laut. Stasiun
Cijulang terletak di Desa Cipayung Girang yang terletak pada 6039.453’LS dan
106053.309’BT dengan elevasi 534-542 m di atas permukaan laut. Stasiun Gadog
terletak pada 6039.213’LS dan 106052.182’ BT dengan elevasi 456-480 m di atas
permukaan laut. Stasiun Katulampa terletak di dekat Bendung Katulampa pada
6038.094’LS dan 106050.566’BT dengan elevasi 363-376 m di atas permukaan
laut. Stasiun Sempur terletak di kelurahan Sempur kota Bogor yang terletak pada
6035.328’ LS dan 106047.859’BT dengan elevasi 246-265 m di atas permukaan
laut.
Peta pulau Jawa
*
E
D
A
C
B
Gambar 1 Stasiun pengamatan di Sungai Ciliwung hulu. Stasiun Cilember (A),
stasiun Cijulang (B), stasiun Gadog (C), stasiun Katulampa (D), dan
stasiun Sempur (E) (maps.google.co.id). * : lokasi penelitian.
4
a
b
c
d
e
f
Gambar 2 Gambaran stasiun pengamatan anggang-anggang P. dromas. Stasiun
Cilember (a), Stasiun Cijulang (b), Stasiun Gadog (c), Stasiun
Katulampa (d), Stasiun Sempur (e) dan Genangan pada pinggiran
sungai (F).
Alat dan bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah jaring serangga, serokan,
botol sampel serangga, botol sampel 1 L, botol BOD, plastik hitam, kotak es,
pinset, jarum serangga, termometer, tali, bola pingpong, pHmeter, GPS (Global
Position System), kamera, mikroskop stereo dan kamera, cawan petri, gelas ukur,
kertas label, meteran, penggaris, aerator, mikropipet, inkubator. Bahan yang
digunakan adalah alkohol 70%, air sungai, MnSO4, NaOH, H2SO4, Na-thiosulfat,
larutan amilum, nutrient (buffer P, MgSO4H2O, CaCl2, FeCl36H2O), indikator PP,
buffer sol, EBT, dan EDTA.
5
Pengamatan Kelimpahan dan Identifikasi Anggang-anggang
Pengamatan kelimpahan anggang-anggang dilakukan dengan metode sensus,
yaitu penghitungan secara langsung dengan menyusuri pinggiran sungai pada
setiap stasiun yang dilakukan sebanyak empat kali setiap harinya pada pukul
07.00-11.00 WIB. Pengamatan kelimpahan anggang-anggang pada setiap stasiun
dilakukan lima kali, yaitu pada bulan November sampai Desember 2013 dan April
sampai Mei 2014. Jumlah P. dromas yang diamati dikelompokkan menjadi
anggang-anggang dewasa dan nimfa.
Sampel anggang-anggang dikoleksi pada masing-masing stasiun
menggunakan jaring serangga dan serokan untuk keperluan identifikasi. Angganganggang dewasa dan nimfa diidentifikasi berdasarkan Hungerford dan Matsuda
(1958), Hungerford dan Matsuda (1965), Pennak (1979), Chen dan Nieser (1992),
dan Cheng et al. (2001). Pengamatan karakter dan identifikasi anggang-anggang
dilakukan di Bagian Biosistematik dan Ekologi Hewan, Departemen Biologi,
FMIPA IPB Bogor. Karakter yang digunakan untuk identifikasi pada tingkat
genus adalah panjang dan lebar tubuh, bentuk kepala, bentuk tarsi, ukuran dan
bentuk connexical spines, pronotum, pronotal lobe, letak mata, dan keberadaan
rambut (spinosus hair). Bentuk pygofor dan paramere, letak ventrolateral dan
dorsolateral lobe, dan bentuk suranal plate merupakan karakter yang digunakan
untuk identifikasi pada tingkat spesies (Lampiran 1).
Pengukuran Parameter Lingkungan
Pengukuran parameter lingkungan dilakukan di setiap stasiun dengan lima
kali ulangan bersamaan dengan pengamatan kelimpahan anggang-anggang.
Parameter lingkungan yang diukur secara in-situ, yaitu suhu air, suhu udara, pH,
dan arus air. Pengambilan sampel air dilakukan dengan menggunakan botol
sampel 1 L kemudian dimasukkan ke dalam kotak es 4o C. Sampel air dianalisis di
Laboratorium PROLING FPIK IPB berdasarkan APHA (2012), yang meliputi
kebutuhan oksigen biologis (biological oxygen demand = BOD), oksigen terlarut
(dissolved oxygen = DO), karbondioksida (CO2) bebas, total nitrogen (N),
kesadahan, dan zat padat tersuspensi (total suspended solid = TSS).
Prosedur Analisis Data
Kelimpahan anggang-anggang dewasa, nimfa dan total
berdasarkan Pal et al. (2012) dengan rumus:
dihitung
Perbedaan kelimpahan P. dromas dewasa, nimfa dan total antar stasiun dianalisis
dengan Uji Kruskal Wallis. Hasil dari analisis ini berupa nilai rata-rata dan simbol
huruf kecil (a, ab, b, bc, dan seterusnya). Huruf yang sama menunjukkan bahwa
data tidak berbeda nyata pada taraf 5%.
Sebelum dianalisis, data parameter lingkungan ditransformasikan. DO
ditransformasi ke logaritma natural, BOD ditansfromasi ke arcsin, kesadahan,
6
TSS dan N total ditransformasi ke logaritma 10 dan CO2 ditransformasi ke inverse
untuk menormalkan data. Transformasi dilakukan dengan menggunakan tipe
transfromasi yang berbeda-beda, hal ini dapat dilakukan jika terdapat tipe variabel
yang berbeda (Zuur et al. 2007). Data parameter lingkungan yang sudah normal
(P>0.05), kemudian dianalisis dengan One-Way Analysis of Variance dan jika
berbeda nyata (P