STUDI KEANEKARAGAMAN DAN KELIMPAHAN ZOOPLANKTON DI PERAIRAN DANAU TOBA KECAMATAN MUARA KABUPATEN TAPANULI UTARA.
STUDI KEANEKARAGAMAN DAN KELIMPAHAN ZOOPLANKTON
DI PERAIRAN DANAU TOBA KECAMATAN MUARA
KAB U PAT E N T A PANUL I UT ARA
Oleh:
Sartika Siregar
NIM 4101220008
Program Studi Biologi
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
l\t 1 1t'kl~mn
Ut'" 1\\'llntpllhan
l)i
l'•'I"Miruu Uilnlu I ••ba
1\,.,.,unatan Muara t(ll1mpatrn llalllli\Uii t 111111
I :O:t111li
~'· 1 "1 1 1nktu
Nanta :\tshL1'1'" 11
: S1ntlk11 Sir~tn
Sim
: ·HII I .! 201108
flrt1~
.Jun•,an
:'\huli
: Hioln~t
: Hlt~i
l\hmyctujui:
.Jur~n
Hlologi
KehJa,
~
Dn. Trl llanono, M.Sl
NIP. 196.~)
19900.' I 018
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas
segala berkat dan kasihNya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan
penelitian dan sikripsi ini dengan baik dengan waktu yang direncanakan.
Sikripsi
ini
berjudul “Studi
Kelimpahan Dan Keanekaragaman
Zooplankton Di Perairan Danau Toba Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli
Utara”. Sikripsi ini disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Sains, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Unimed.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kaasih pada
bapak Drs. Zulkifli simatupang, M.Si, selaku dosen pembimbing yang telah
banyak memberikan bimbingan dan saran-saran sejak dimulainya penulisan
proposal penelitian sampai selesainya penulisan sikripsi ini. Terima kasih juga
kepada Bapak Prof. Dr. rer. nat. Binari Manurung, M.Si, Ibu Drs. Masdiana
Sinambela, M.Si, dan Bapak Drs. Hudson Sidabutar M.S, selaku dosen penguji
yang telah banyak memberikan saran dalam melengkapi isi dari sikripsi ini.
Penulis juga mengucapan trimakasih kepada Ibu Dra. Uswatun Hasanah, M.Si
selaku kepala Laboratorium Biologi yang telah memberikan tempat dan waktu
selama penelitian.
Saya juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Khairiza Lubis S.Si,
selaku dosen pembimbing akademik yang telah banyak membimbing selama
perkuliahan di Unimed serta kepada seluruh dosen beserta staf pegawai yang ada
di jurusan FMIPA UNIMED.
Teristimewa saya sampaikan terima kasih kepada Ayah saya Esron
Siregar dan Ibu saya Rumondang Sianturi yang selalu mendoakan saya, mendidik,
dan memotivasi sampai saat ini. Juga buat Abangku Syariful Siregar serta Adikku
Sri Rejeki Siregar, Irma Surya Siregar, Harvest Siregar, Tio Marta Siregar, Nia
Cahaya Siregar, dan Gunado Siregar yang banyak memberikan motivasi dalam
menyelesaiakan studi di UNIMED ini.
Terimakasih juga saya ucapkan buat teman-teman (Susi, Uly, Siti, Meyta,
Vera, Jannes, Alfonsus) yang telah banyak membantu dan memberikan semangat.
Dan juga kelompok kecil “Kelompok Eurecha (K’lusi, K’dona, B’salam, Kak Ika,
Susi, Siti, Meyta, Hertiana, Jenny, Fretty) yang selalu memberi dukungan dan
doanya. Buat teman-teman Non Dik ’10 semuanya, terima kasih buat semuanya.
Semoga Tuhan Yesus selalu menyertai kita.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang ada dalam
penulisan sikripsi ini. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran yang
membangun demi sempurnanya sikripsi ini. Kiranya sikripsi ini dapat memberi
manfaat.
Medan, Juli 2014
Penulis,
Sartika Siregar
NIM. 4101220008
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan
Riwayat Hidup
Abstrak
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
viii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
1.2. Identifikasi Masalah
1.3. Batasan Masalah
1.4. Rumusan Masalah
1.5. Tujuan Penelitian
1.6. Manfaat Penelitian
1
1
3
3
3
4
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Ekosistem Danau
2.2. Ekosistem Danau Toba
2.3. Keadaan umum Kabupaten Tapanuli Utara
2.4. Komunitas biotik
2.5. Zooplankton
2.5.1. Jenis Zooplankton yang pernah ditemukan di Perairan Air Tawar
2.5.2. Peranan Zooplankton di Perairan
2.6. Faktor Fisika-Kimia Perairan
2.6.1. Faktor Fisika
2.6.2. Faktor Kimia
2.7. Kegiatan Keramba Jaring Apung (KJA) pada Perairan Dana Toba
5
5
5
6
7
7
9
12
12
13
14
15
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian
3.2. Populasi dan Sampel
3.3. Alat dan Bahan
3.3.1. Pengambilan dan Identifikasi
3.3.2. Pengukuran Faktor Fisika-Kimia Perairan
3.4. Prosedur Kerja
3.4.1. Prosedur Kerja di Lapangan
3.4.2. Prosedur Kerja di Laboratorium
16
16
16
16
16
17
17
17
19
3.5. Sumber dan Teknik Pengumpulan
3.6. Teknik Analisis Data
19
19
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Faktor Fisika-Kimia Perairan pada Setiap Stasiun di Perairan
Danau Toba Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli Utara
4.2. Faktor Fisika Perairan
4.2.1. Suhu
4.1.2. Kecerahan
4.1.3. Intensitas Cahaya
4.3 Faktor Kimia Perairan
4.3.1. Derajat Keasaman (pH)
4.3.2. Oksigen terlarut (DO)
4.3.3. Chemical Oxygen Demand (COD)
4.4. Komposisi zooplankton
4.4.1. Indeks Keanekaragaman Zooplankton
4.4.2. Indeks Kelimpahan Zooplankton
4.4.3. Indeks Dominansi Zooplankton
4.4.4. Indeks Kesamaan Zooplankton
4.4.5. Perbedaan Keanekaragaman dan Kelimpahan Zooplankton
4.5. Pembahasan
23
23
23
24
24
25
26
26
27
28
29
29
30
31
32
34
34
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
37
37
38
DAFTAR PUSTAKA
39
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1. Parameter yang Diukur
17
Tabel 3.2. Indeks Keanekaragaman
20
Tabel 3.3. Indeks Dominansi
21
Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Fisika-Kimia Perairan Danau Toba di
Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli Utara pada Setiap
Stasiun Pengamatan
Tabel 4.2. Data Indeks Kesamaan Zooplankton
23
33
Tabel 4.3. Perbedaan Keanekaragaman dan Kelimpahan Zooplankton di
perairan danau toba Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli
Utara
34
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Gambar Peta Kecamatan Muara
6
Gambar 2.2. Rotifera
10
Gambar 2.3. Branchionus dan Keratella
10
Gambar 2.4. Gambar Cyclops sp
11
Gambar 2.5. Gambar Macrocyclops albidus dan Nauptilius
11
Gambar 3.1. Sedgwick Rafter
21
Gambar 4.1. Perbandingan Suhu antar Stasiun Pengamatan
24
Gambar 4.2. Perbandingan Intensitas Cahaya antar Stasiun
25
Gambar 4.3. Nilai pH Meter
26
Gambar 4.4. Nilai Oksigen Terlarut (DO) Meter
27
Gambar 4.5. Nilai COD
28
Gambar 4.6. Perbandingan Nilai Indeks Keanekaragaman Zooplankton
pada Setiap Stasiun Pengamatan
30
Gambar 4.7. Perbandingan Nilai Indeks Kelimpahan Zooplankton pada
Setiap Stasiun Pengamatan
31
Gambar 4.8. Perbandingan Nilai Indeks Dominansi Zooplankton pada
Setiap Stasiun Pengamatan
32
Gambar 4.9. Diagram Hasil Analisis Cluster Berdasarkan Indeks
Ketidaksamaan Pada Kelima Stasiun Pengamatan
33
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Data Pengamatan Zooplankton Pada Perairan Danau
Toba Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli Utara
42
Lampiran 2. Perhitungan Rumus Kelimpahan, Keanekaragaman,
Dominansi, Kesamaan dan Uji t Keanekaragaman dan
Kelimpahan Zooplankton
Lampiran 3. Dokumentasi Penelitian
51
56
Lampiran 4. Gambar Zooplankton Yang Ditemukan Pada Perairan Danau Toba
Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli Utara
Lampiran 5. Distribusi T Pada Beberapa Level Probalitas
61
65
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah
Danau Toba merupakan perairan umum dengan ekosistem terbuka yang
pembentukannya melalui aktivitas gunung berapi. Disebut juga danau vulkanik
atau danau tektonik sebab pembentukan akibat gempa bumi. Setelah mengalami
suksesi yang sangat lama, perairan danau ini memiliki berbagai jenis biota di
dalamnya yang cukup kompleks. Biota-biota tersebut akan mengalami perubahan
populasi bergantung pada kondisi perairan. Salah satu jenis biota yang dapat
digunakan untuk mengetahui kondisi perairan danau toba ini adalah plankton yang
terdiri atas fitoplankton dan zooplankton (Yulia dan Tamrin, 2005).
Menurut Barus (2007), danau Toba merupakan sumber daya air yang
mempunyai nilai yang sangat penting ditinjau dari fungsi ekologi, hidrologi serta
fungsi ekonomi. Hal ini berkaitan dengan fungsi danau Toba sebagai habitat
berbagai jenis organisme air, sebagai sumber air minum bagi masyarakat
sekitarnya, dan perikanan air tawar. Sejak tahun 1996 usaha perikanan di perairan
danau Toba mulai berkembang dalam bentuk Keramba Jaring Apung (KJA) dan
hingga saat ini mencapai luas ± 440 ha (Kordi, 2005). Khusus di kecamatan
Muara (Kabupaten Tapanuli Utara) KJA dijadikan tempat penangkaran ikan porapora (Mystacoleucus padangensis) sebagai salah satu mata pencaharian
masyarakat sekitar pinggiran danau. Dari berbagai penelitian di Danau Toba
memberikan indikasi bahwa telah terjadi perubahan ekologis, khususnya pada
lokasi-lokasi yang banyak terkena dampak dari kegiatan masyarakat (Silalahi,
2009). Perubahan ekologis tersebut mengakibatkan perairan danau toba menjadi
miskin akan zat hara (oligotrofik). Kondisi oligotrofik Danau Toba menyebabkan
daya dukung danau untuk perkembangan dan pertumbuhan oragnisme air seperti
plankton dan bentos sangat terbatas. Beberapa penelitian yang sudah dilakukan di
beberapa kawasan Danau Toba menunjukkan bahwa populasi plankton dan bentos
di danau toba adalah rendah (Barus, 2007).
2
Uraian di muka menunjukkan, bahwa berbagai kegiatan yang dilakukan
masyarakat di sekitar danau dapat mempengaruhi kehidupan organisme akuatik
salah
satunya
zooplankton
(Sagala,
2012).
Zooplankton
mikroorganisme air yang memegang peranan penting
merupakan
dalam perairan yaitu
sebagai konsumen primer dan sebagai perantara dalam aliran materi dan energi di
perairan. Zooplankton dapat digunakan sebagai indikator perubahan stabilitas
ekosistem perairan (Odum, 1998). Keanekaragaman dan kelimpahan zooplankton
menandakan kesuburan dan kestabilan suatu perairan. Menurut Astrifitriani
(2011) di perairan danau Toba Kecamatan Bakti Raja ditemukan, 29 genus yang
tergolong kedalam 12 kelas diantaranya: Rhizopoda 9 genus, Ciliophora 6 genus,
Rotifera 4 genus, Turbellaria 2 genus, Lobasa 1 genus, Coelentrata 1 genus,
Copepoda 1 genus, Cyanobacteria 1 genus, Cladocera 1 genus, Zooflagellates 1
genus, Gastropoda 1 genus, dan Porifera 1 genus. Sedangkan menurut Tiurma
(2011) di perairan Kecamatan Haranggaol ditemukan
26 genus dai 8 kelas,
diantaranya: Turbellaria 2 genus, Rotifera 5 genus, Rhizopoda 9 genus, Ciliophora
4 genus, Gastropoda 1 genus, Polychaeta 1 genus, Copepoda 3 genus, dan
Cladocera 1 genus. Suatu komunitas dikatakan memiliki keanekaragaman yang
tinggi bila terdapat banyak spesies dengan jumlah individu masing-masing spesies
relatif merata. Perubahan yang terjadi pada suatu wilayah perairan dapat diketahui
dengan melihat perubahan kelimpahan biota zooplankton (Serezova, 2013).
Menurut Handayani dan Patria (2005), struktur komunitas dan pola
penyebaran zooplankton dalam perairan dapat dipakai sebagai salah satu indikator
biologi dalam menentukan perubahan kondisi perairan tersebut. Untuk mengkaji
hal tersebut salah satu yang dapat dilakukan yaitu dengan mengetahui komposisi,
kelimpahan, dan keanekaragaman zooplankton. Dan juga informasi mengenai
keanekaragaman dan kelimpahan zooplankton diperairan Danau Toba Khusunya
di Kecamatan Muara masih sedikit dilaporkan. Berdasarkan hal tersebut
keanekaragaman dan kelimpahan zooplankton di perairan Danau Toba perlu
diteliti untuk mengetahui struktur komunitas.
Mencermati uraian latar belakang di muka, untuk memperkaya informasi
tentang
kelimpahan
zooplankton
sekaligus
sebagai
upaya
pemantauan
3
(monitoring) komunitas zooplankton di perairan danau Toba, perlu dilakukan
penelitian tentang studi keanearagaman dan kelimpahan zooplankton di perairan
danau Toba hususnya di Kecamatan Muara. Jika informasi sejenis tidak tersedia
dalam jangka waktu periodik, dikhawatirkan akan memberi dampak pada
perubahan rantai makanan dan jaring-jaring makanan di ekosistem perairan danau
Toba. Pada penelitian ini pemantauan dibatasi pada stasiun pengamatan perairan
danau Toba di wilayah kecamatan Muara kabupaten Tapanuli Utara.
1.2.
Identifikasi Masalah
Mencermati uraian latar belakang di muka, dapat diidentifikasi beberapa
permasalahan terkait dengan keanekaragaman dan kelimpahan zooplankton di
perairan danau Toba, yakni: telah terjadi peningkatan bahan masukan ke perairan
danau Toba dari berbagai aktivitas masyarakat dan diasumsikan aktivitas tersebut
dapat mempengaruhi perubahan komunitas zooplankton.
1.3.
Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, ruang lingkup permasalahan dibatasi pada
pengamatan zooplankton yang dilihat dari keanekaragaman, kelimpahan,
dominansi, dan kesamaan zooplankton di perairan danau Toba Kecamatan Muara
Kabupaten Tapanuli Utara serta pengukuran beberapa sifat fisika-kimia yang
kemungkinan mempengaruhi penyebaran zooplankton.
1.4.
Rumusan Masalah
Berdasarkan batasan masalah diatas, maka yang menjadi rumusan masalah
dalam penelitian ini adalah:
1. Bagaimana keanekaragaman zooplankton di perairan Danau Toba
kecamatan Muara.
2. Bagaimana kelimpahan zooplankton di perairan Danau Toba kecamatan
Muara.
3. Jenis zooplankton apa yang paling mendominasi di perairan Danau Toba
kecamatan Muara yang terdapat pada lima stasiun sampling.
4. Bagaimana kesamaan jenis spesies zooplankton di perairan Danau Toba
kecamatan Muara yang terdapat pada lima stasiun sampling.
5. Bagaimana kondisi fisika-kimia perairan pada saat dilakukan pengamatan.
4
1.5.
Tujuan Penelitian
Adapun yang menjadi tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui keanekaragaman zooplankton di perairan Danau Toba
kecamatan Muara.
2. Untuk mengetahui kelimpahan zooplankton di perairan Danau Toba
kecamatan Muara.
3. Untuk mengetahui jenis zooplankton yang paling mendominasi di perairan
Danau Toba kecamatan Muara yang terdapat pada lima stasiun sampling.
4. Untuk mengetahui kesamaan jenis spesies zooplankton di perairan Danau
Toba kecamatan Muara yang terdapat pada lima stasiun sampling.
5. Untuk mengetahui kondisi fisika-kimia perairan pada saat dilakukan
pengamatan.
1.6.
Manfaat Penelitian
1. Untuk melengkapi data keanekaragaman dan kelimpahan zooplankton
yang terdapat di perairan Danau Toba khususnya di kecamatan Muara.
2. Sebagai bahan informasi dan dorongan bagi masyarakat di sekitar perairan
Danau Toba Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli Utara agar
memelihara dan melestarikan lingkungan perairan.
37
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan di lima stasiun pengamatan
dengan rona lingkungan berbeda dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai
berikut:
1.
Pada perairan Danau Toba di Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli Utara
ditemukan 11 kelas dengan 26 genus zooplankton. Indeks keanekaragaman
berkisar antara 1,65-2,57 dengan nilai terendah diperoleh pada stasiun I yang
terdapat pada lokasi pelabuhan dan nilai tertinggi terdapat pada stasiun III
yang terdapat pada lokasi pemukiman. Dan tergolong dalam kategori 1
DI PERAIRAN DANAU TOBA KECAMATAN MUARA
KAB U PAT E N T A PANUL I UT ARA
Oleh:
Sartika Siregar
NIM 4101220008
Program Studi Biologi
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
l\t 1 1t'kl~mn
Ut'" 1\\'llntpllhan
l)i
l'•'I"Miruu Uilnlu I ••ba
1\,.,.,unatan Muara t(ll1mpatrn llalllli\Uii t 111111
I :O:t111li
~'· 1 "1 1 1nktu
Nanta :\tshL1'1'" 11
: S1ntlk11 Sir~tn
Sim
: ·HII I .! 201108
flrt1~
.Jun•,an
:'\huli
: Hioln~t
: Hlt~i
l\hmyctujui:
.Jur~n
Hlologi
KehJa,
~
Dn. Trl llanono, M.Sl
NIP. 196.~)
19900.' I 018
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas
segala berkat dan kasihNya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan
penelitian dan sikripsi ini dengan baik dengan waktu yang direncanakan.
Sikripsi
ini
berjudul “Studi
Kelimpahan Dan Keanekaragaman
Zooplankton Di Perairan Danau Toba Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli
Utara”. Sikripsi ini disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Sains, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Unimed.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kaasih pada
bapak Drs. Zulkifli simatupang, M.Si, selaku dosen pembimbing yang telah
banyak memberikan bimbingan dan saran-saran sejak dimulainya penulisan
proposal penelitian sampai selesainya penulisan sikripsi ini. Terima kasih juga
kepada Bapak Prof. Dr. rer. nat. Binari Manurung, M.Si, Ibu Drs. Masdiana
Sinambela, M.Si, dan Bapak Drs. Hudson Sidabutar M.S, selaku dosen penguji
yang telah banyak memberikan saran dalam melengkapi isi dari sikripsi ini.
Penulis juga mengucapan trimakasih kepada Ibu Dra. Uswatun Hasanah, M.Si
selaku kepala Laboratorium Biologi yang telah memberikan tempat dan waktu
selama penelitian.
Saya juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Khairiza Lubis S.Si,
selaku dosen pembimbing akademik yang telah banyak membimbing selama
perkuliahan di Unimed serta kepada seluruh dosen beserta staf pegawai yang ada
di jurusan FMIPA UNIMED.
Teristimewa saya sampaikan terima kasih kepada Ayah saya Esron
Siregar dan Ibu saya Rumondang Sianturi yang selalu mendoakan saya, mendidik,
dan memotivasi sampai saat ini. Juga buat Abangku Syariful Siregar serta Adikku
Sri Rejeki Siregar, Irma Surya Siregar, Harvest Siregar, Tio Marta Siregar, Nia
Cahaya Siregar, dan Gunado Siregar yang banyak memberikan motivasi dalam
menyelesaiakan studi di UNIMED ini.
Terimakasih juga saya ucapkan buat teman-teman (Susi, Uly, Siti, Meyta,
Vera, Jannes, Alfonsus) yang telah banyak membantu dan memberikan semangat.
Dan juga kelompok kecil “Kelompok Eurecha (K’lusi, K’dona, B’salam, Kak Ika,
Susi, Siti, Meyta, Hertiana, Jenny, Fretty) yang selalu memberi dukungan dan
doanya. Buat teman-teman Non Dik ’10 semuanya, terima kasih buat semuanya.
Semoga Tuhan Yesus selalu menyertai kita.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang ada dalam
penulisan sikripsi ini. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran yang
membangun demi sempurnanya sikripsi ini. Kiranya sikripsi ini dapat memberi
manfaat.
Medan, Juli 2014
Penulis,
Sartika Siregar
NIM. 4101220008
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan
Riwayat Hidup
Abstrak
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
viii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
1.2. Identifikasi Masalah
1.3. Batasan Masalah
1.4. Rumusan Masalah
1.5. Tujuan Penelitian
1.6. Manfaat Penelitian
1
1
3
3
3
4
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Ekosistem Danau
2.2. Ekosistem Danau Toba
2.3. Keadaan umum Kabupaten Tapanuli Utara
2.4. Komunitas biotik
2.5. Zooplankton
2.5.1. Jenis Zooplankton yang pernah ditemukan di Perairan Air Tawar
2.5.2. Peranan Zooplankton di Perairan
2.6. Faktor Fisika-Kimia Perairan
2.6.1. Faktor Fisika
2.6.2. Faktor Kimia
2.7. Kegiatan Keramba Jaring Apung (KJA) pada Perairan Dana Toba
5
5
5
6
7
7
9
12
12
13
14
15
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian
3.2. Populasi dan Sampel
3.3. Alat dan Bahan
3.3.1. Pengambilan dan Identifikasi
3.3.2. Pengukuran Faktor Fisika-Kimia Perairan
3.4. Prosedur Kerja
3.4.1. Prosedur Kerja di Lapangan
3.4.2. Prosedur Kerja di Laboratorium
16
16
16
16
16
17
17
17
19
3.5. Sumber dan Teknik Pengumpulan
3.6. Teknik Analisis Data
19
19
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Faktor Fisika-Kimia Perairan pada Setiap Stasiun di Perairan
Danau Toba Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli Utara
4.2. Faktor Fisika Perairan
4.2.1. Suhu
4.1.2. Kecerahan
4.1.3. Intensitas Cahaya
4.3 Faktor Kimia Perairan
4.3.1. Derajat Keasaman (pH)
4.3.2. Oksigen terlarut (DO)
4.3.3. Chemical Oxygen Demand (COD)
4.4. Komposisi zooplankton
4.4.1. Indeks Keanekaragaman Zooplankton
4.4.2. Indeks Kelimpahan Zooplankton
4.4.3. Indeks Dominansi Zooplankton
4.4.4. Indeks Kesamaan Zooplankton
4.4.5. Perbedaan Keanekaragaman dan Kelimpahan Zooplankton
4.5. Pembahasan
23
23
23
24
24
25
26
26
27
28
29
29
30
31
32
34
34
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
37
37
38
DAFTAR PUSTAKA
39
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1. Parameter yang Diukur
17
Tabel 3.2. Indeks Keanekaragaman
20
Tabel 3.3. Indeks Dominansi
21
Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Fisika-Kimia Perairan Danau Toba di
Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli Utara pada Setiap
Stasiun Pengamatan
Tabel 4.2. Data Indeks Kesamaan Zooplankton
23
33
Tabel 4.3. Perbedaan Keanekaragaman dan Kelimpahan Zooplankton di
perairan danau toba Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli
Utara
34
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Gambar Peta Kecamatan Muara
6
Gambar 2.2. Rotifera
10
Gambar 2.3. Branchionus dan Keratella
10
Gambar 2.4. Gambar Cyclops sp
11
Gambar 2.5. Gambar Macrocyclops albidus dan Nauptilius
11
Gambar 3.1. Sedgwick Rafter
21
Gambar 4.1. Perbandingan Suhu antar Stasiun Pengamatan
24
Gambar 4.2. Perbandingan Intensitas Cahaya antar Stasiun
25
Gambar 4.3. Nilai pH Meter
26
Gambar 4.4. Nilai Oksigen Terlarut (DO) Meter
27
Gambar 4.5. Nilai COD
28
Gambar 4.6. Perbandingan Nilai Indeks Keanekaragaman Zooplankton
pada Setiap Stasiun Pengamatan
30
Gambar 4.7. Perbandingan Nilai Indeks Kelimpahan Zooplankton pada
Setiap Stasiun Pengamatan
31
Gambar 4.8. Perbandingan Nilai Indeks Dominansi Zooplankton pada
Setiap Stasiun Pengamatan
32
Gambar 4.9. Diagram Hasil Analisis Cluster Berdasarkan Indeks
Ketidaksamaan Pada Kelima Stasiun Pengamatan
33
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Data Pengamatan Zooplankton Pada Perairan Danau
Toba Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli Utara
42
Lampiran 2. Perhitungan Rumus Kelimpahan, Keanekaragaman,
Dominansi, Kesamaan dan Uji t Keanekaragaman dan
Kelimpahan Zooplankton
Lampiran 3. Dokumentasi Penelitian
51
56
Lampiran 4. Gambar Zooplankton Yang Ditemukan Pada Perairan Danau Toba
Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli Utara
Lampiran 5. Distribusi T Pada Beberapa Level Probalitas
61
65
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah
Danau Toba merupakan perairan umum dengan ekosistem terbuka yang
pembentukannya melalui aktivitas gunung berapi. Disebut juga danau vulkanik
atau danau tektonik sebab pembentukan akibat gempa bumi. Setelah mengalami
suksesi yang sangat lama, perairan danau ini memiliki berbagai jenis biota di
dalamnya yang cukup kompleks. Biota-biota tersebut akan mengalami perubahan
populasi bergantung pada kondisi perairan. Salah satu jenis biota yang dapat
digunakan untuk mengetahui kondisi perairan danau toba ini adalah plankton yang
terdiri atas fitoplankton dan zooplankton (Yulia dan Tamrin, 2005).
Menurut Barus (2007), danau Toba merupakan sumber daya air yang
mempunyai nilai yang sangat penting ditinjau dari fungsi ekologi, hidrologi serta
fungsi ekonomi. Hal ini berkaitan dengan fungsi danau Toba sebagai habitat
berbagai jenis organisme air, sebagai sumber air minum bagi masyarakat
sekitarnya, dan perikanan air tawar. Sejak tahun 1996 usaha perikanan di perairan
danau Toba mulai berkembang dalam bentuk Keramba Jaring Apung (KJA) dan
hingga saat ini mencapai luas ± 440 ha (Kordi, 2005). Khusus di kecamatan
Muara (Kabupaten Tapanuli Utara) KJA dijadikan tempat penangkaran ikan porapora (Mystacoleucus padangensis) sebagai salah satu mata pencaharian
masyarakat sekitar pinggiran danau. Dari berbagai penelitian di Danau Toba
memberikan indikasi bahwa telah terjadi perubahan ekologis, khususnya pada
lokasi-lokasi yang banyak terkena dampak dari kegiatan masyarakat (Silalahi,
2009). Perubahan ekologis tersebut mengakibatkan perairan danau toba menjadi
miskin akan zat hara (oligotrofik). Kondisi oligotrofik Danau Toba menyebabkan
daya dukung danau untuk perkembangan dan pertumbuhan oragnisme air seperti
plankton dan bentos sangat terbatas. Beberapa penelitian yang sudah dilakukan di
beberapa kawasan Danau Toba menunjukkan bahwa populasi plankton dan bentos
di danau toba adalah rendah (Barus, 2007).
2
Uraian di muka menunjukkan, bahwa berbagai kegiatan yang dilakukan
masyarakat di sekitar danau dapat mempengaruhi kehidupan organisme akuatik
salah
satunya
zooplankton
(Sagala,
2012).
Zooplankton
mikroorganisme air yang memegang peranan penting
merupakan
dalam perairan yaitu
sebagai konsumen primer dan sebagai perantara dalam aliran materi dan energi di
perairan. Zooplankton dapat digunakan sebagai indikator perubahan stabilitas
ekosistem perairan (Odum, 1998). Keanekaragaman dan kelimpahan zooplankton
menandakan kesuburan dan kestabilan suatu perairan. Menurut Astrifitriani
(2011) di perairan danau Toba Kecamatan Bakti Raja ditemukan, 29 genus yang
tergolong kedalam 12 kelas diantaranya: Rhizopoda 9 genus, Ciliophora 6 genus,
Rotifera 4 genus, Turbellaria 2 genus, Lobasa 1 genus, Coelentrata 1 genus,
Copepoda 1 genus, Cyanobacteria 1 genus, Cladocera 1 genus, Zooflagellates 1
genus, Gastropoda 1 genus, dan Porifera 1 genus. Sedangkan menurut Tiurma
(2011) di perairan Kecamatan Haranggaol ditemukan
26 genus dai 8 kelas,
diantaranya: Turbellaria 2 genus, Rotifera 5 genus, Rhizopoda 9 genus, Ciliophora
4 genus, Gastropoda 1 genus, Polychaeta 1 genus, Copepoda 3 genus, dan
Cladocera 1 genus. Suatu komunitas dikatakan memiliki keanekaragaman yang
tinggi bila terdapat banyak spesies dengan jumlah individu masing-masing spesies
relatif merata. Perubahan yang terjadi pada suatu wilayah perairan dapat diketahui
dengan melihat perubahan kelimpahan biota zooplankton (Serezova, 2013).
Menurut Handayani dan Patria (2005), struktur komunitas dan pola
penyebaran zooplankton dalam perairan dapat dipakai sebagai salah satu indikator
biologi dalam menentukan perubahan kondisi perairan tersebut. Untuk mengkaji
hal tersebut salah satu yang dapat dilakukan yaitu dengan mengetahui komposisi,
kelimpahan, dan keanekaragaman zooplankton. Dan juga informasi mengenai
keanekaragaman dan kelimpahan zooplankton diperairan Danau Toba Khusunya
di Kecamatan Muara masih sedikit dilaporkan. Berdasarkan hal tersebut
keanekaragaman dan kelimpahan zooplankton di perairan Danau Toba perlu
diteliti untuk mengetahui struktur komunitas.
Mencermati uraian latar belakang di muka, untuk memperkaya informasi
tentang
kelimpahan
zooplankton
sekaligus
sebagai
upaya
pemantauan
3
(monitoring) komunitas zooplankton di perairan danau Toba, perlu dilakukan
penelitian tentang studi keanearagaman dan kelimpahan zooplankton di perairan
danau Toba hususnya di Kecamatan Muara. Jika informasi sejenis tidak tersedia
dalam jangka waktu periodik, dikhawatirkan akan memberi dampak pada
perubahan rantai makanan dan jaring-jaring makanan di ekosistem perairan danau
Toba. Pada penelitian ini pemantauan dibatasi pada stasiun pengamatan perairan
danau Toba di wilayah kecamatan Muara kabupaten Tapanuli Utara.
1.2.
Identifikasi Masalah
Mencermati uraian latar belakang di muka, dapat diidentifikasi beberapa
permasalahan terkait dengan keanekaragaman dan kelimpahan zooplankton di
perairan danau Toba, yakni: telah terjadi peningkatan bahan masukan ke perairan
danau Toba dari berbagai aktivitas masyarakat dan diasumsikan aktivitas tersebut
dapat mempengaruhi perubahan komunitas zooplankton.
1.3.
Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, ruang lingkup permasalahan dibatasi pada
pengamatan zooplankton yang dilihat dari keanekaragaman, kelimpahan,
dominansi, dan kesamaan zooplankton di perairan danau Toba Kecamatan Muara
Kabupaten Tapanuli Utara serta pengukuran beberapa sifat fisika-kimia yang
kemungkinan mempengaruhi penyebaran zooplankton.
1.4.
Rumusan Masalah
Berdasarkan batasan masalah diatas, maka yang menjadi rumusan masalah
dalam penelitian ini adalah:
1. Bagaimana keanekaragaman zooplankton di perairan Danau Toba
kecamatan Muara.
2. Bagaimana kelimpahan zooplankton di perairan Danau Toba kecamatan
Muara.
3. Jenis zooplankton apa yang paling mendominasi di perairan Danau Toba
kecamatan Muara yang terdapat pada lima stasiun sampling.
4. Bagaimana kesamaan jenis spesies zooplankton di perairan Danau Toba
kecamatan Muara yang terdapat pada lima stasiun sampling.
5. Bagaimana kondisi fisika-kimia perairan pada saat dilakukan pengamatan.
4
1.5.
Tujuan Penelitian
Adapun yang menjadi tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui keanekaragaman zooplankton di perairan Danau Toba
kecamatan Muara.
2. Untuk mengetahui kelimpahan zooplankton di perairan Danau Toba
kecamatan Muara.
3. Untuk mengetahui jenis zooplankton yang paling mendominasi di perairan
Danau Toba kecamatan Muara yang terdapat pada lima stasiun sampling.
4. Untuk mengetahui kesamaan jenis spesies zooplankton di perairan Danau
Toba kecamatan Muara yang terdapat pada lima stasiun sampling.
5. Untuk mengetahui kondisi fisika-kimia perairan pada saat dilakukan
pengamatan.
1.6.
Manfaat Penelitian
1. Untuk melengkapi data keanekaragaman dan kelimpahan zooplankton
yang terdapat di perairan Danau Toba khususnya di kecamatan Muara.
2. Sebagai bahan informasi dan dorongan bagi masyarakat di sekitar perairan
Danau Toba Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli Utara agar
memelihara dan melestarikan lingkungan perairan.
37
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan di lima stasiun pengamatan
dengan rona lingkungan berbeda dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai
berikut:
1.
Pada perairan Danau Toba di Kecamatan Muara Kabupaten Tapanuli Utara
ditemukan 11 kelas dengan 26 genus zooplankton. Indeks keanekaragaman
berkisar antara 1,65-2,57 dengan nilai terendah diperoleh pada stasiun I yang
terdapat pada lokasi pelabuhan dan nilai tertinggi terdapat pada stasiun III
yang terdapat pada lokasi pemukiman. Dan tergolong dalam kategori 1