Hubungan Keanekaragaman Ikan dan Faktor Fisik-Kimia Perairan Sungai Mencirim, Binjai Provinsi Sumatera Utara
i
HUBUNGAN KEANEKARAGAMAN IKAN DAN FAKTOR FISIK-KIMIA
PERAIRAN SUNGAI MENCIRIM, BINJAI
PROVINSI SUMATERA UTARA
SKRIPSI
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Sains pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara
APRIANTO PRATAMA SITORUS
100805044
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
:
Hubungan Keanekaragaman Ikan dan
Faktor Fisik-Kimia Perairan Sungai
Mencirim, Binjai Provinsi Sumatera
Utara
Skripsi
Kategori
:
Nama
:
Nomor Induk Mahasiswa
:
Progran Studi
:
Departemen
:
Fakultas
:
Aprianto pratama Sitorus
100805044
Sarjana (S1) Biologi
Biologi
Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan,
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Prof. Dr. Ing. Ternala A. Barus, M. Sc
NIP. 195810161987031003
Pembimbing 1,
Dr. Hesti Wahyuningsih, M,Si
NIP. 196910181994122002
Disetujui Oleh
Departemen Biologi FMIPA USU
Ketua,
Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc
NIP. 19630123 1990 03 2001
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
HUBUNGAN KEANEKARAGAMAN IKAN DAN FAKTOR FISIK-KIMIA
PERAIRAN SUNGAI MENCIRIM,BINJAI PROVINSI SUMATERA
UTARA
SKRIPSI
Saya menagaku bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 2016
Aprianto Sitorus
100805044
Universitas Sumatera Utara
iii
PENGHARGAAN
Segala puji, hormat dan rasa syukur hanya kepada Allah Tri Tunggal yang penuh
kasih dan kebijaksanaan melimpahkan hikmat, bijaksana dan kasih karunia-Nya
kepada penulis untuk dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul
“Hubungan Keanekaragaman Ikan dan Faktor Fisik-Kimia Sungai Mencirim,
Binjai Provinsi Sumatera Utara”.
Terima kasih kepada Ibu Dr. Hesti Wahyuningsih, M.Si dan Bapak Prof. Dr.
Ing. Ternala, A. Barus, M.Sc sebagai Dosen Pembimbing yang telah banyak
memberikan bimbingan dan masukan dari awal penelitian hingga selesainya
penulisan skripsi ini. Terima kasih kepada Bapak Dr. Miswar Budi Mulya, M.Si.
dan Bapak Dr. Alif Aththorick M.Si sebagai Dosen Penguji yang juga telah
banyak memberikan arahan dan masukan dalam penyempurnaan penyusunana
skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada ibu Dr. Nursahara
Pasaribu, M.Sc sebagai ketua Departemen Biologi, Bapak Prof. Drs. Nursal, M.Si
sebagai Dosen Penasehat Akademik, Ibu Dr. Saleha Hanum, M.Sc sebagai
Sekretaris Departemen Biologi, ibu Mizarwati, Ibu Rosalina Ginting, Bang Ewin,
seluruh Dosen dan Staf Pengajar di Departemen Biologi FMIPA USU yang telah
membimbing dan membekali penulis dengan berbagai disiplin ilmu.
Terima kasih sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada orangtuaku
tersayang dan dan yang kubanggakan yaitu T. Sitorus dan E Samosir yang selalu
memberikan dukungan doa, semangat, motivasi dan materi.
Hasil penelitian ini dikerjakan demi memenuhi salah satu syarat guna
memeperoleh gear Sarjana Sains di Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Hasil penelitian dapat
selesai tentunya tak lepas dari dorongan dan uluran tangan berbagai pihak.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa membalas kebaikan dan ketulusan semua pihak
yang telah membantu menyelesaikan hasil penelitian ini dengan melimpahkan
rahmat dan karunia-Nya. Kiranya hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua
pihak.
Sebagai penutup, penulis menyadari bahwa hasil penelitian ini masih perlu
masukan dari berbagai pihak, oleh sebab itu penulis mengharapkan kritik dan
Universitas Sumatera Utara
iv
saran yang berguna bagi kesempurnaan hasil penelitian ini selanjutnya. Akhir kata
penulis mengucapkan sekian dan terima kasih.
Medan, 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
v
ABSTRACT
The relationship of fish variety and chemical physical factor Mencirim river, Binjai of
North Sumatera has been observed from June to August 2015. Sample stasion is settle
using “Purposive Random Sampling”. There are ten genera of fishes, classifying into
three ordo (Cypriniformes, Perciformes, Siluriformes) and five family (Cyprinidae,
Balitoridae, Mastacembellidae, Bagridae, Sisoridae) are recorded from the study area.
The highest diversity is found second location with the number 16,4 ind/m2 and the
lowest one is found at the first location with the number 8,15 ind/m2. For the diversity
index the highest is recorded from second location (1,64), while the lowest is found in the
the first location (0,48). Nitrat, phosfat and light intensity are evidently correlated to the
diversity of fishes.
Universitas Sumatera Utara
vi
ABSTRAK
Hubungan factor fisik- kimia perairan dengan keanekaragaman ikan di Sungai
mencirim, Binjai Provinsi Sumatera Utara telah diteliti pada bulan Juni 2015.
Pengambilan sampel menggunakan metode “Purposive Sampling”. Ada sepuluh
spesies ikan yang ditemukan di lokasi penelitian yang diklasifikasikan ke dalam 3
ordo (Cypriniformes, Perciformes, Siluriformes) dan 5 famili (Cyprinidae,
Balitoridae, Mastacembellidae, Bagridae, Sisoridae). Kepadatan tertinggi
ditemukan pada stasiun 2 dengan nilai 0,1 ind/m2 dan terendah pada stasiun 3
dengan nilai 0,009 ind/m2. Indeks keanekaragaman terbesar ditemukan pada
stasiun 2 dengan nilai 1,537; sementara terendah ditemukan pada stasiun 3 dengan
nilai 0,561. pH berkorelasi sangat kuat terhadap keanekaragaman ikan.
Kata kunci: faktor fisik-kimia, Keanekaragaman, Sungai Mencirim.
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pernyataan
Lembar Persetujuan
Lembar Penghargaan
Abstrak
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Tujuan Penelitian
1.4 Manfaat
i
ii
iii
iv
vii
viii
ix
x
1
2
3
3
Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1 Ekosistem Sungai
2.2 Anatomi dan Morfologi Ikan
2.3 Ekologi Ikan
2.4 Faktor Fisik-Kimia Perairan
2.4.1 Arus Sungai
2.4.1 Suhu Air Sungai
2.4.1 Kekeruhan Air Sungai
2.4.1 Kecerahan Air Sungai
2.4.2 Kelarutan Oksigen (Disolved Oxygen)
2.4.2 Biochemical Oxygen Demand (BOD)
2.4.2 Nilai pH
2.4.2 Kandungan Nitrat dan Posfat
4
6
7
8
8
8
9
10
10
12
12
13
Bab 3. Metode Penelitian
3.1 Waktu dan Tempat
3.2 Deskripsi Area
3.2.1 Stasiun 1
3.2.2 Stasiun 2
3.2.3 Stasiun 3
3.3 Alat dan Bahan
3.4 Pengambilan Sampel
3.5 Pengukuran Faktor Fisik-Kimia Perairan
3.5.1 Suhu
3.5.2 Nilai pH
3.5.3 Penetrasi Cahaya
3.5.4 DO (Dissolved Oxygen)
3.5.5 BOD5
12
12
12
13
13
14
14
14
14
14
14
15
15
Universitas Sumatera Utara
viii
3.5.6 Kejenuhan Oksigen
3.5.7 Intensitas Cahaya
3.5.8 Kecepatan Arus Sungai
3.5.9 Kadar Nitrat (NO3)
3.5.10 Kadar Posfat (PO4)
3.6 Analisis Data
3.6.1 Ikan
3.6.5 Analisis Korelasi
16
16
16
16
16
17
19
21
Bab 4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Faktor Biotik Lingkungan
4.1.1 Klasifikasi Lingkungan
4.1.2 Kepadatan, Kepadatan Relatif, dan Frekuensi Kehadiran
4.1.3 Indeks Keanekaragaman (Shannon Wienner), Indeks
Keseragaman
4.1.4 Indeks Similaritas (IS)
4.2 Faktor Abiotik Lingkungan
4.2.1 Parameter Fisika
4.2.2 Parameter Kimia
4.3 Nilai Analisis Korelasi Pearson
22
22
28
29
30
31
31
32
35
Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
37
37
Daftar Pustaka
38
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
1
2
3
4
5
6
Judul
Halaman
Alat dan satuan yang dipergunakan dalam pengukuran
faktor fisik-kimia
Identifikasi ikan yang diperoleh pada setiap stasiun
Data kepadatan (ind/m2), kepadatan relatif (%) dan
frekuensi kehadiran (%) ikan pada setiap stasiun
pengamatan
Data Indeks Keanekaragaman (H’), Indeks Keseragaman
(E)
Data pengukuran faktor fisik-kimia perairan Sungai
Mencirim pada setiap stasiun
Nilai Korelasi Pearson antara keanekaragaman ikan
dengan sifat fisik-kimia perairan Sungai Mencirim
19
22
28
29
30
35
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Judul
Stasiun 1 (Daerah bebas Aktivitas )
Stasiun 2 (Daerah Perkebunan )
Stasiun 3 (Daerah Penduduk)
Stasiun 4 (Daerah Tambang Pasir)
Hampala macrolepidota
Pontiun binotatus
Pontius lateristriga
Osteochilus vittatus
Mastacembelus unicolor
Mystus nemurus
Mystus sabanus
Glypthotorax platygonoides
Channa striata
Hemibagus velox
Peta lokasi
Halaman
14
15
15
16
22
23
23
24
24
24
25
25
26
26
41
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
A
B
C
D
E
F
Judul
Halaman
Peta Lokasi
Bagan Kerja Metode Winkler untuk Mengukur DO
Bagan Kerja Metode Winkler untuk Mengukur BOD5
Tabel Kelarutan O2 (Oksigen)
Bagan Kerja Pengukuran Nitrat (NO3)
Bagan Kerja Pengukuran Posfat (PO43-)
41
42
43
44
45
46
Universitas Sumatera Utara
HUBUNGAN KEANEKARAGAMAN IKAN DAN FAKTOR FISIK-KIMIA
PERAIRAN SUNGAI MENCIRIM, BINJAI
PROVINSI SUMATERA UTARA
SKRIPSI
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Sains pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara
APRIANTO PRATAMA SITORUS
100805044
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
:
Hubungan Keanekaragaman Ikan dan
Faktor Fisik-Kimia Perairan Sungai
Mencirim, Binjai Provinsi Sumatera
Utara
Skripsi
Kategori
:
Nama
:
Nomor Induk Mahasiswa
:
Progran Studi
:
Departemen
:
Fakultas
:
Aprianto pratama Sitorus
100805044
Sarjana (S1) Biologi
Biologi
Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan,
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Prof. Dr. Ing. Ternala A. Barus, M. Sc
NIP. 195810161987031003
Pembimbing 1,
Dr. Hesti Wahyuningsih, M,Si
NIP. 196910181994122002
Disetujui Oleh
Departemen Biologi FMIPA USU
Ketua,
Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc
NIP. 19630123 1990 03 2001
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
HUBUNGAN KEANEKARAGAMAN IKAN DAN FAKTOR FISIK-KIMIA
PERAIRAN SUNGAI MENCIRIM,BINJAI PROVINSI SUMATERA
UTARA
SKRIPSI
Saya menagaku bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 2016
Aprianto Sitorus
100805044
Universitas Sumatera Utara
iii
PENGHARGAAN
Segala puji, hormat dan rasa syukur hanya kepada Allah Tri Tunggal yang penuh
kasih dan kebijaksanaan melimpahkan hikmat, bijaksana dan kasih karunia-Nya
kepada penulis untuk dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul
“Hubungan Keanekaragaman Ikan dan Faktor Fisik-Kimia Sungai Mencirim,
Binjai Provinsi Sumatera Utara”.
Terima kasih kepada Ibu Dr. Hesti Wahyuningsih, M.Si dan Bapak Prof. Dr.
Ing. Ternala, A. Barus, M.Sc sebagai Dosen Pembimbing yang telah banyak
memberikan bimbingan dan masukan dari awal penelitian hingga selesainya
penulisan skripsi ini. Terima kasih kepada Bapak Dr. Miswar Budi Mulya, M.Si.
dan Bapak Dr. Alif Aththorick M.Si sebagai Dosen Penguji yang juga telah
banyak memberikan arahan dan masukan dalam penyempurnaan penyusunana
skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada ibu Dr. Nursahara
Pasaribu, M.Sc sebagai ketua Departemen Biologi, Bapak Prof. Drs. Nursal, M.Si
sebagai Dosen Penasehat Akademik, Ibu Dr. Saleha Hanum, M.Sc sebagai
Sekretaris Departemen Biologi, ibu Mizarwati, Ibu Rosalina Ginting, Bang Ewin,
seluruh Dosen dan Staf Pengajar di Departemen Biologi FMIPA USU yang telah
membimbing dan membekali penulis dengan berbagai disiplin ilmu.
Terima kasih sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada orangtuaku
tersayang dan dan yang kubanggakan yaitu T. Sitorus dan E Samosir yang selalu
memberikan dukungan doa, semangat, motivasi dan materi.
Hasil penelitian ini dikerjakan demi memenuhi salah satu syarat guna
memeperoleh gear Sarjana Sains di Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Hasil penelitian dapat
selesai tentunya tak lepas dari dorongan dan uluran tangan berbagai pihak.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa membalas kebaikan dan ketulusan semua pihak
yang telah membantu menyelesaikan hasil penelitian ini dengan melimpahkan
rahmat dan karunia-Nya. Kiranya hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua
pihak.
Sebagai penutup, penulis menyadari bahwa hasil penelitian ini masih perlu
masukan dari berbagai pihak, oleh sebab itu penulis mengharapkan kritik dan
Universitas Sumatera Utara
iv
saran yang berguna bagi kesempurnaan hasil penelitian ini selanjutnya. Akhir kata
penulis mengucapkan sekian dan terima kasih.
Medan, 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
v
ABSTRACT
The relationship of fish variety and chemical physical factor Mencirim river, Binjai of
North Sumatera has been observed from June to August 2015. Sample stasion is settle
using “Purposive Random Sampling”. There are ten genera of fishes, classifying into
three ordo (Cypriniformes, Perciformes, Siluriformes) and five family (Cyprinidae,
Balitoridae, Mastacembellidae, Bagridae, Sisoridae) are recorded from the study area.
The highest diversity is found second location with the number 16,4 ind/m2 and the
lowest one is found at the first location with the number 8,15 ind/m2. For the diversity
index the highest is recorded from second location (1,64), while the lowest is found in the
the first location (0,48). Nitrat, phosfat and light intensity are evidently correlated to the
diversity of fishes.
Universitas Sumatera Utara
vi
ABSTRAK
Hubungan factor fisik- kimia perairan dengan keanekaragaman ikan di Sungai
mencirim, Binjai Provinsi Sumatera Utara telah diteliti pada bulan Juni 2015.
Pengambilan sampel menggunakan metode “Purposive Sampling”. Ada sepuluh
spesies ikan yang ditemukan di lokasi penelitian yang diklasifikasikan ke dalam 3
ordo (Cypriniformes, Perciformes, Siluriformes) dan 5 famili (Cyprinidae,
Balitoridae, Mastacembellidae, Bagridae, Sisoridae). Kepadatan tertinggi
ditemukan pada stasiun 2 dengan nilai 0,1 ind/m2 dan terendah pada stasiun 3
dengan nilai 0,009 ind/m2. Indeks keanekaragaman terbesar ditemukan pada
stasiun 2 dengan nilai 1,537; sementara terendah ditemukan pada stasiun 3 dengan
nilai 0,561. pH berkorelasi sangat kuat terhadap keanekaragaman ikan.
Kata kunci: faktor fisik-kimia, Keanekaragaman, Sungai Mencirim.
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pernyataan
Lembar Persetujuan
Lembar Penghargaan
Abstrak
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Tujuan Penelitian
1.4 Manfaat
i
ii
iii
iv
vii
viii
ix
x
1
2
3
3
Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1 Ekosistem Sungai
2.2 Anatomi dan Morfologi Ikan
2.3 Ekologi Ikan
2.4 Faktor Fisik-Kimia Perairan
2.4.1 Arus Sungai
2.4.1 Suhu Air Sungai
2.4.1 Kekeruhan Air Sungai
2.4.1 Kecerahan Air Sungai
2.4.2 Kelarutan Oksigen (Disolved Oxygen)
2.4.2 Biochemical Oxygen Demand (BOD)
2.4.2 Nilai pH
2.4.2 Kandungan Nitrat dan Posfat
4
6
7
8
8
8
9
10
10
12
12
13
Bab 3. Metode Penelitian
3.1 Waktu dan Tempat
3.2 Deskripsi Area
3.2.1 Stasiun 1
3.2.2 Stasiun 2
3.2.3 Stasiun 3
3.3 Alat dan Bahan
3.4 Pengambilan Sampel
3.5 Pengukuran Faktor Fisik-Kimia Perairan
3.5.1 Suhu
3.5.2 Nilai pH
3.5.3 Penetrasi Cahaya
3.5.4 DO (Dissolved Oxygen)
3.5.5 BOD5
12
12
12
13
13
14
14
14
14
14
14
15
15
Universitas Sumatera Utara
viii
3.5.6 Kejenuhan Oksigen
3.5.7 Intensitas Cahaya
3.5.8 Kecepatan Arus Sungai
3.5.9 Kadar Nitrat (NO3)
3.5.10 Kadar Posfat (PO4)
3.6 Analisis Data
3.6.1 Ikan
3.6.5 Analisis Korelasi
16
16
16
16
16
17
19
21
Bab 4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Faktor Biotik Lingkungan
4.1.1 Klasifikasi Lingkungan
4.1.2 Kepadatan, Kepadatan Relatif, dan Frekuensi Kehadiran
4.1.3 Indeks Keanekaragaman (Shannon Wienner), Indeks
Keseragaman
4.1.4 Indeks Similaritas (IS)
4.2 Faktor Abiotik Lingkungan
4.2.1 Parameter Fisika
4.2.2 Parameter Kimia
4.3 Nilai Analisis Korelasi Pearson
22
22
28
29
30
31
31
32
35
Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
37
37
Daftar Pustaka
38
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
1
2
3
4
5
6
Judul
Halaman
Alat dan satuan yang dipergunakan dalam pengukuran
faktor fisik-kimia
Identifikasi ikan yang diperoleh pada setiap stasiun
Data kepadatan (ind/m2), kepadatan relatif (%) dan
frekuensi kehadiran (%) ikan pada setiap stasiun
pengamatan
Data Indeks Keanekaragaman (H’), Indeks Keseragaman
(E)
Data pengukuran faktor fisik-kimia perairan Sungai
Mencirim pada setiap stasiun
Nilai Korelasi Pearson antara keanekaragaman ikan
dengan sifat fisik-kimia perairan Sungai Mencirim
19
22
28
29
30
35
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Judul
Stasiun 1 (Daerah bebas Aktivitas )
Stasiun 2 (Daerah Perkebunan )
Stasiun 3 (Daerah Penduduk)
Stasiun 4 (Daerah Tambang Pasir)
Hampala macrolepidota
Pontiun binotatus
Pontius lateristriga
Osteochilus vittatus
Mastacembelus unicolor
Mystus nemurus
Mystus sabanus
Glypthotorax platygonoides
Channa striata
Hemibagus velox
Peta lokasi
Halaman
14
15
15
16
22
23
23
24
24
24
25
25
26
26
41
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
A
B
C
D
E
F
Judul
Halaman
Peta Lokasi
Bagan Kerja Metode Winkler untuk Mengukur DO
Bagan Kerja Metode Winkler untuk Mengukur BOD5
Tabel Kelarutan O2 (Oksigen)
Bagan Kerja Pengukuran Nitrat (NO3)
Bagan Kerja Pengukuran Posfat (PO43-)
41
42
43
44
45
46
Universitas Sumatera Utara