Keanekaragaman Makrozoobentos dan Hubungannya dengan Penutupan Padang Lamun (Seagrass) di Perairan Mandailing Natal Sumatera Utara Chapter III V
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian
Lokasi penelitian terletak di pantai Natal Kecamatan Natal Kabupaten
Mandailing Natal Sumatera Utara. Penelitian dilaksanakan bulan April‒Juni 2016.
Sumber : Digitasi Bakosultanal,Bappada Sumut 2013
3.2. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian untuk mengumpulkan data-data
morfologi antara lain : kantong plastik berlabel, pipa paralon, transek kuadrat 1x1 m
untuk sampling, pH meter, GPS, DO Meter (DO-5519 Lutron), refraktometer,
keeping secchi, stopwatch, kamera, meteran, gabus, termometer, pipet tetes, tali, ice
box dan alat-alat tulis. Bahan yang digunakan aquadest, alkohol 70% untuk
tumbuhan lamun dan makrozoobentos yang diobservasi di lapangan.
16
Universitas Sumatera Utara
17
3.3 Penentuan Stasiun
Lokasi penelitian ditetapkan sebanyak 4 stasiun dengan metode Purposive
Sampling.
a. Stasiun I
Stasiun ini merupakan daerah perairan yang sangat dangkal ketika air laut
surut yang secara georafis terletak 0º37.196 ‒99º4.961
LU
BT. Tumbuhan lamun
yang dijumpai adalah Cymodocea rotundata
Gambar 6. Lokasi Penelitian Stasiun 1
b. Stasiun II
Stasiun ini merupakan daerah dekat muara sungai Panggautan dan
pemukiman penduduk yang secara geografis terletak 0º37.738 ‒99º4.317
LU
BT.
Tumbuhan lamun yang dijumpai adalah Enhalus acoroides.
Gambar 7. Lokasi Penelitian Stasiun II
Universitas Sumatera Utara
18
c. Stasiun III
Stasiun ini merupakan daerah dekat teluk dan jauh dari pemukiman
penduduk yang secara geografis terletak 0º37.674 ‒99º4.198
LU
BT. Tumbuhan
lamun yang dijumpai adalah Cymodocea rotundata, Enhalus acoroides, Halophila
ovalis dan Halodule pinifolia.
Gambar 3.2 Lokasi Penelitian Stasiun II
Gambar 8. Lokasi Penelitian Stasiun III
d. Stasiun IV
Stasiun ini merupakan daerah yang ditumbuhan lamun jenis Cymodocea
rotundata, Enhalus acoroides, Halophila ovalis, Halodule pinifolia dan tidak
terdapat pemukiman penduduk secara geografis terletak 0º37.759 LU‒99º4.103 BT.
Gambar 3.2 Lokasi Penelitian Stasiun II
Gambar 9. Lokasi Penelitian Stasiun IV
Universitas Sumatera Utara
19
3.4 Pengambilan Sampel Makrozoobentos dan Tumbuhan Lamun
Pengambilan sampel dilakukan dengan metode observasi langsung yang
dilakukan pada waktu air laut surut agar tidak terkendala dengan arus dan
gelombang untuk mempermudah pengambilan sampel makrozoobentos dan
tumbuhan lamun. Kuadran pengamatan dengan transek kuadrat 1x1 m. Pada tiap
lokasi sampling (satsiun I, stasiun II, stasiun III dan stasiun IV) ditetapkan dua garis
transek yang ditarik tegak lurus kearah laut.
Titik awal transek kuadrat dimulai dari garis pantai sejauh 5 meter tegak
lurus. Transek kuadrat kedua diambil dari titik akhir transek kuadrat pertama sejauh
5 meter. Jarak antara dua garis transek adalah 10 meter. Pengambilan sampel
dilakukan sebanyak 5 kali pengulangan. Pengambilan sampel makrozoobentos
dengan menggunakan sekop dengan bukaan 20x20 cm. Sampel yang telah diambil
kemudian di saring dengan menggunakan sieve net berukuran 1 mm.
Sampel
makrozoobentos dan tumbuhan lamun yang telah diambil dibersihkan dengan air.
Sampel makrozoobentos dan tumbuhan lamun yang sudah di dapat pada
setiap plot ditempatkan dalam kantong plastik berlabel yang berbeda, selanjutnya
diberi larutan alkohol 70%. Identifikasi dilakukan dengan cara mengamati bentuk
dan struktur tubuh dan sampel makrozoobentos menggunakan lup dan dicocokkan
dengan buku identifikasi Dharma (1998) Pennak (1978). Pada masing-masing lamun
dihitung persentase tutupan lamun selanjutnya diidentifikasi jenis tumbuhan lamun
dengan melihat bentuk daun dan rhizoma berdasarkan buku identifikasi.
Gambar 10. Desain Penelitian
Universitas Sumatera Utara
20
3.5 Pengukuran Parameter Lingkungan
Parameter lingkungan yang diukur yaitu suhu, kecepatan arus, derajat
keasaman (pH), oksigen terlarut (DO), salinitas, penetrasi cahaya yang dilakukan in
situ pada setiap stasiun pengamatan. BOD, COD dilakukan di laboratorium.
Pengukuran pada waktu pagi hari (suhu, pH dan DO) serta ketika pasang dan surut
(kekeruhan dan kecepatan). Pengukuran dilakukan disetiap stasiun penelitian dengan
5 kali pengulangan.
a. Temperatur air
Temperatur diukur dengan menggunakan termometer air raksa, dimana
termometer air raksa dimasukkan kedalam air ± 10 menit kemudian dibaca skalanya.
b. Penetrasi Cahaya
Penetrasi cahaya diukur dengan menggunakan keeping secchi. Keeping
secchi dimasukkan ke dalam badan air sampai keeping secchi tidak terlihat
kemudian diukur panjang tali yang masuk kedalam air.
c. Kecepatan arus
Kecepatan arus diukur dengan menggunakan gabus yang diletakkan di atas
air dan dibiarkan mengalir mengikuti arus, kecepatan arus diukur dengan stopwatch
sesuai dengan jarak yang ditentukan.
d. Salinitas
Pengukuran salinitas dengan mengguakan alat refraktometer. Air sampel
diambil dengan mengunakan pipit tetes dan dibaca skala yang terdapat di dalam
refraktometer.
e. pH
pH diukur dengan menggunakan pH meter dengan cara memasukkan pH
meter ke dalam sampel air yang diambil dari dasar perairan sampai pembaca pada
alat konstan dan dibaca angka yang tertera pada pH meter tersebut.
f. Dissolved Oxygen (DO)
Dissolved Oxygen (DO) diukur dengan menggunakan alat DO Meter (DO5519 Lutron) dengan cara memasukkan DO meter kedalam sampel air sampai
pembaca alat konstan dan dibaca angka yang tertera pada DO Meter tersebut.
Universitas Sumatera Utara
21
g. Kejenuhan Oksigen
Kejenuhan oksigen dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
Kejenuhan (%) =
O 2(u )
x
02(t )
Dimana: O2 (u) = Nilai konsentrsi oksigen yang diukur (mg/l)
O2 (t) = Nilai konsentrasi oksigen sebenarnya sesuai dengan harga
temperatur. Tabel nilai oksigen terlarut maksimum terlampir
(lampiran 1)
h. BOD
Pengukuran BOD dilakukan dengan menggunakan metoda winkler. Sampel
diambil kemudian dimasukkan kedalam botol dan diberi perlakuan sesuai dengan
yang terdapat pada lampiran 2.
i. COD
Pengukuran COD dilakukan dengan metoda refluks di Laboratorium. Bagan
kerja pada lampiran 3.
j. Jenis Substrat/Fraksi Substrat
Pengambilan sampel substrat dilakukan dengan membenamkan pipa paralon
sedalam ±20 cm. Sampel Subtrat yang diambil ± 200gr dan dimasukkan ke dalam
kantong plastik yang telah diberi label. Analisis butiran substrat dilakukan dengan
metode segitiga tekstur tanah USDA. Analisa jenis substrat dan kandungan organik
akan dilakukan di Laboratorium Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Gambar 11. Diagram Segitiga Tekstur Tanah USDA
Universitas Sumatera Utara
22
Secara keseluruhan pengukuran faktor lingkungan beserta satuan dan alat
yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 1 dibawah ini
Tabel 1 Alat dan Satuan yang Dipergunakan dalam Pengukuran Faktor
Lingkungan Penelitian
No
Parameter
Satuan
Alat
Tempat
1
Temperatur air
ºC
Termometr air raksa
In situ
2
Penetrasi cahaya
Cm
Keping seechi
In situ
3
Kecepatan arus
m
/det
Stopwatch, gabus, meteran
In situ
4
Salinitas
‰
Refraktometer
In situ
5
pH
-
pH air
In situ
6
DO
mg/l
DO Meter (DO-5519 Lutron)
In situ
7
Kejenuhan Oksigen
-
Laboratorium
8
BOD
mg/l
Metoda winkler dan inkubasi
Laboratorium
9
COD
mg/l
Metoda Refluks
Laboratorium
%
3.6 Analisis Data
3.6.1 Makrozoobentos
Sampel makrozoobentos yang telah diidentifikasi selanjutnya dianalisis dengan
perasamaan sebagai berikut :
a. Kepadatan Populasi (K)
K=
Jumlah Individu Suatu Jenis
Luas Area
b. Kepadatan Relatif (KR)
KR =
Kepada tan Suatu Jenis
x 100%
Jumlah Kepada tan Seluruh Jenis
c. Frekuensi Kehadiran (FK)
FK =
Jumlah Plot yang Ditempati Suatu Jenis
x 100%
Jumlah Total Plot
Universitas Sumatera Utara
23
Dimana : FK = 0‒25%
: Kehadiran Sangat Jarang
FK = 25‒50% : Kehadiran Jarang
FK = 50‒75% : Kehadiran Sangat
FK > 57%
: Kehadiran sering/absolut
d. Dominansi (C)
Indeks dominansi digunakan untuk memperoleh informasi mengenai spesies
yang mendominasi dalam suatu komunitas. Rumusnya sebagai berikut (Odum 1993):
ni
C = ∑
i =1 N
S
2
C = Indeks dominansi (Index of dominance)
Ni = nilai dari setiap spesies (jumlah individu ke-i)
N = nilai total seluruh spesies (jumlah individu total yang telah ditemukan)
Nilai indeks dominanansi berkisar antara
‒1. 0Indeks 1 menunjukkan
dominansi oleh satu jenis spesies sangat tinggi (hanya terdapat satu jenis pada satu
stasiun). Indeks 0 menunjukkan bahwa antara jenis-jenis yang ditemukan tidak ada
yang mendominasi.
e. Indeks Keanekaragaman
Indeks keanekaragaman (H’) menggambarkan keanekaragaman populasi
secara matematis untuk mempermudah menganalisis jumlah individu masing-masing
jenis pada suatu komunitas. Perhitungan Indeks keanekaragaman (H’) dengan
persamaan Shannon-Wiener (Krebs, 1978).
s
H ' = − ∑ ( pi ln pi )
i =1
dimana : H’ = indeks keanekaragaman Shannon-Wiener
S = jumlah spesies
Pi = Jumlah individu masing-masing jenis (i=1,2,3…)
Dengan nilai H’ : 0
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian
Lokasi penelitian terletak di pantai Natal Kecamatan Natal Kabupaten
Mandailing Natal Sumatera Utara. Penelitian dilaksanakan bulan April‒Juni 2016.
Sumber : Digitasi Bakosultanal,Bappada Sumut 2013
3.2. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian untuk mengumpulkan data-data
morfologi antara lain : kantong plastik berlabel, pipa paralon, transek kuadrat 1x1 m
untuk sampling, pH meter, GPS, DO Meter (DO-5519 Lutron), refraktometer,
keeping secchi, stopwatch, kamera, meteran, gabus, termometer, pipet tetes, tali, ice
box dan alat-alat tulis. Bahan yang digunakan aquadest, alkohol 70% untuk
tumbuhan lamun dan makrozoobentos yang diobservasi di lapangan.
16
Universitas Sumatera Utara
17
3.3 Penentuan Stasiun
Lokasi penelitian ditetapkan sebanyak 4 stasiun dengan metode Purposive
Sampling.
a. Stasiun I
Stasiun ini merupakan daerah perairan yang sangat dangkal ketika air laut
surut yang secara georafis terletak 0º37.196 ‒99º4.961
LU
BT. Tumbuhan lamun
yang dijumpai adalah Cymodocea rotundata
Gambar 6. Lokasi Penelitian Stasiun 1
b. Stasiun II
Stasiun ini merupakan daerah dekat muara sungai Panggautan dan
pemukiman penduduk yang secara geografis terletak 0º37.738 ‒99º4.317
LU
BT.
Tumbuhan lamun yang dijumpai adalah Enhalus acoroides.
Gambar 7. Lokasi Penelitian Stasiun II
Universitas Sumatera Utara
18
c. Stasiun III
Stasiun ini merupakan daerah dekat teluk dan jauh dari pemukiman
penduduk yang secara geografis terletak 0º37.674 ‒99º4.198
LU
BT. Tumbuhan
lamun yang dijumpai adalah Cymodocea rotundata, Enhalus acoroides, Halophila
ovalis dan Halodule pinifolia.
Gambar 3.2 Lokasi Penelitian Stasiun II
Gambar 8. Lokasi Penelitian Stasiun III
d. Stasiun IV
Stasiun ini merupakan daerah yang ditumbuhan lamun jenis Cymodocea
rotundata, Enhalus acoroides, Halophila ovalis, Halodule pinifolia dan tidak
terdapat pemukiman penduduk secara geografis terletak 0º37.759 LU‒99º4.103 BT.
Gambar 3.2 Lokasi Penelitian Stasiun II
Gambar 9. Lokasi Penelitian Stasiun IV
Universitas Sumatera Utara
19
3.4 Pengambilan Sampel Makrozoobentos dan Tumbuhan Lamun
Pengambilan sampel dilakukan dengan metode observasi langsung yang
dilakukan pada waktu air laut surut agar tidak terkendala dengan arus dan
gelombang untuk mempermudah pengambilan sampel makrozoobentos dan
tumbuhan lamun. Kuadran pengamatan dengan transek kuadrat 1x1 m. Pada tiap
lokasi sampling (satsiun I, stasiun II, stasiun III dan stasiun IV) ditetapkan dua garis
transek yang ditarik tegak lurus kearah laut.
Titik awal transek kuadrat dimulai dari garis pantai sejauh 5 meter tegak
lurus. Transek kuadrat kedua diambil dari titik akhir transek kuadrat pertama sejauh
5 meter. Jarak antara dua garis transek adalah 10 meter. Pengambilan sampel
dilakukan sebanyak 5 kali pengulangan. Pengambilan sampel makrozoobentos
dengan menggunakan sekop dengan bukaan 20x20 cm. Sampel yang telah diambil
kemudian di saring dengan menggunakan sieve net berukuran 1 mm.
Sampel
makrozoobentos dan tumbuhan lamun yang telah diambil dibersihkan dengan air.
Sampel makrozoobentos dan tumbuhan lamun yang sudah di dapat pada
setiap plot ditempatkan dalam kantong plastik berlabel yang berbeda, selanjutnya
diberi larutan alkohol 70%. Identifikasi dilakukan dengan cara mengamati bentuk
dan struktur tubuh dan sampel makrozoobentos menggunakan lup dan dicocokkan
dengan buku identifikasi Dharma (1998) Pennak (1978). Pada masing-masing lamun
dihitung persentase tutupan lamun selanjutnya diidentifikasi jenis tumbuhan lamun
dengan melihat bentuk daun dan rhizoma berdasarkan buku identifikasi.
Gambar 10. Desain Penelitian
Universitas Sumatera Utara
20
3.5 Pengukuran Parameter Lingkungan
Parameter lingkungan yang diukur yaitu suhu, kecepatan arus, derajat
keasaman (pH), oksigen terlarut (DO), salinitas, penetrasi cahaya yang dilakukan in
situ pada setiap stasiun pengamatan. BOD, COD dilakukan di laboratorium.
Pengukuran pada waktu pagi hari (suhu, pH dan DO) serta ketika pasang dan surut
(kekeruhan dan kecepatan). Pengukuran dilakukan disetiap stasiun penelitian dengan
5 kali pengulangan.
a. Temperatur air
Temperatur diukur dengan menggunakan termometer air raksa, dimana
termometer air raksa dimasukkan kedalam air ± 10 menit kemudian dibaca skalanya.
b. Penetrasi Cahaya
Penetrasi cahaya diukur dengan menggunakan keeping secchi. Keeping
secchi dimasukkan ke dalam badan air sampai keeping secchi tidak terlihat
kemudian diukur panjang tali yang masuk kedalam air.
c. Kecepatan arus
Kecepatan arus diukur dengan menggunakan gabus yang diletakkan di atas
air dan dibiarkan mengalir mengikuti arus, kecepatan arus diukur dengan stopwatch
sesuai dengan jarak yang ditentukan.
d. Salinitas
Pengukuran salinitas dengan mengguakan alat refraktometer. Air sampel
diambil dengan mengunakan pipit tetes dan dibaca skala yang terdapat di dalam
refraktometer.
e. pH
pH diukur dengan menggunakan pH meter dengan cara memasukkan pH
meter ke dalam sampel air yang diambil dari dasar perairan sampai pembaca pada
alat konstan dan dibaca angka yang tertera pada pH meter tersebut.
f. Dissolved Oxygen (DO)
Dissolved Oxygen (DO) diukur dengan menggunakan alat DO Meter (DO5519 Lutron) dengan cara memasukkan DO meter kedalam sampel air sampai
pembaca alat konstan dan dibaca angka yang tertera pada DO Meter tersebut.
Universitas Sumatera Utara
21
g. Kejenuhan Oksigen
Kejenuhan oksigen dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
Kejenuhan (%) =
O 2(u )
x
02(t )
Dimana: O2 (u) = Nilai konsentrsi oksigen yang diukur (mg/l)
O2 (t) = Nilai konsentrasi oksigen sebenarnya sesuai dengan harga
temperatur. Tabel nilai oksigen terlarut maksimum terlampir
(lampiran 1)
h. BOD
Pengukuran BOD dilakukan dengan menggunakan metoda winkler. Sampel
diambil kemudian dimasukkan kedalam botol dan diberi perlakuan sesuai dengan
yang terdapat pada lampiran 2.
i. COD
Pengukuran COD dilakukan dengan metoda refluks di Laboratorium. Bagan
kerja pada lampiran 3.
j. Jenis Substrat/Fraksi Substrat
Pengambilan sampel substrat dilakukan dengan membenamkan pipa paralon
sedalam ±20 cm. Sampel Subtrat yang diambil ± 200gr dan dimasukkan ke dalam
kantong plastik yang telah diberi label. Analisis butiran substrat dilakukan dengan
metode segitiga tekstur tanah USDA. Analisa jenis substrat dan kandungan organik
akan dilakukan di Laboratorium Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Gambar 11. Diagram Segitiga Tekstur Tanah USDA
Universitas Sumatera Utara
22
Secara keseluruhan pengukuran faktor lingkungan beserta satuan dan alat
yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 1 dibawah ini
Tabel 1 Alat dan Satuan yang Dipergunakan dalam Pengukuran Faktor
Lingkungan Penelitian
No
Parameter
Satuan
Alat
Tempat
1
Temperatur air
ºC
Termometr air raksa
In situ
2
Penetrasi cahaya
Cm
Keping seechi
In situ
3
Kecepatan arus
m
/det
Stopwatch, gabus, meteran
In situ
4
Salinitas
‰
Refraktometer
In situ
5
pH
-
pH air
In situ
6
DO
mg/l
DO Meter (DO-5519 Lutron)
In situ
7
Kejenuhan Oksigen
-
Laboratorium
8
BOD
mg/l
Metoda winkler dan inkubasi
Laboratorium
9
COD
mg/l
Metoda Refluks
Laboratorium
%
3.6 Analisis Data
3.6.1 Makrozoobentos
Sampel makrozoobentos yang telah diidentifikasi selanjutnya dianalisis dengan
perasamaan sebagai berikut :
a. Kepadatan Populasi (K)
K=
Jumlah Individu Suatu Jenis
Luas Area
b. Kepadatan Relatif (KR)
KR =
Kepada tan Suatu Jenis
x 100%
Jumlah Kepada tan Seluruh Jenis
c. Frekuensi Kehadiran (FK)
FK =
Jumlah Plot yang Ditempati Suatu Jenis
x 100%
Jumlah Total Plot
Universitas Sumatera Utara
23
Dimana : FK = 0‒25%
: Kehadiran Sangat Jarang
FK = 25‒50% : Kehadiran Jarang
FK = 50‒75% : Kehadiran Sangat
FK > 57%
: Kehadiran sering/absolut
d. Dominansi (C)
Indeks dominansi digunakan untuk memperoleh informasi mengenai spesies
yang mendominasi dalam suatu komunitas. Rumusnya sebagai berikut (Odum 1993):
ni
C = ∑
i =1 N
S
2
C = Indeks dominansi (Index of dominance)
Ni = nilai dari setiap spesies (jumlah individu ke-i)
N = nilai total seluruh spesies (jumlah individu total yang telah ditemukan)
Nilai indeks dominanansi berkisar antara
‒1. 0Indeks 1 menunjukkan
dominansi oleh satu jenis spesies sangat tinggi (hanya terdapat satu jenis pada satu
stasiun). Indeks 0 menunjukkan bahwa antara jenis-jenis yang ditemukan tidak ada
yang mendominasi.
e. Indeks Keanekaragaman
Indeks keanekaragaman (H’) menggambarkan keanekaragaman populasi
secara matematis untuk mempermudah menganalisis jumlah individu masing-masing
jenis pada suatu komunitas. Perhitungan Indeks keanekaragaman (H’) dengan
persamaan Shannon-Wiener (Krebs, 1978).
s
H ' = − ∑ ( pi ln pi )
i =1
dimana : H’ = indeks keanekaragaman Shannon-Wiener
S = jumlah spesies
Pi = Jumlah individu masing-masing jenis (i=1,2,3…)
Dengan nilai H’ : 0