3. METODE PENELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian dilaksanakan di Perairan Karang Lebar, Kepulauan Seribu, Jakarta. Stasiun pengamatan tersebar pada tiga titik di perairan karang lebar yang dianggap mewakili kondisi penutupan lamun berdasarkan KepMenLH No. 200 tahun 2004. Penelitian dibagi ke dalam tiga tahap yakni, tahap pertama diawali
penelitian
pendahuluan untuk menentukan metode pengumpulan dan analisis data serta penentuan titik sampling yang dilaksanakan pada bulan Februari 2011. Tahap kedua adalah pengumpulan data dan informasi berupa studi lapang, studi literatur, dan laboratorium, pada bulan Maret hingga April 2011. Tahap terakhir adalah pengolahan data sesuai analisis data yang telah ditentukan. Analisis laboratorium dilakukan di dua tempat terpisah, meliputi Laboratorium BioMikro untuk analisis kebiasaan makan, sedangkan analisis berat kering lamun dilakukan di Laboratorium Produktivitas Lingkungan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Peta Lokasi Penelitian
Gambar 2. Lokasi penelitian
12
3.2. Disain Sampling Sampling bertujuan untuk mengumpulkan data yang diperlukan dalam penelitian, meliputi data ikan (jenis, jumlah, ukuran, dan kebiasaan makan ikan), data lamun (jenis lamun, presentasi penutupan, kerapatan, dan biomassa lamun), serta parameter lingkungan (kecerahan, kedalaman, suhu, substrat, dan pH). Pengambilan data masing-masing parameter dilakukan pada tiga titik hamparan lamun dengan kondisi persen penutupan lamun yang berbeda. Selain itu, titik sampling juga ditentukan berdasarkan keterwakilan karakteristik lamun di daerah Karang Lebar. Penentuan lokasi pengamatan dengan penutupan yang berbeda mengacu pada Kepmen LH No. 200 tahun 2004 tentang status kondisi ekosistem lamun. Penentuan kriteria tertera dalam Tabel 1 Tabel 1. Status padang lamun
Kondisi Kaya/Sehat
Penutupan (%) ≥ 60
Kurang Kaya/Kurang Sehat
30-59,9
Miskin
≤ 29,9
Sumber: Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.200 tahun 2004
Sampling ikan dan parameter lingkungan dilaksanakan dalam interval 2 minggu selama 2 bulan. Pengamatan selama 2 bulan dilakukan agar didapatkan repetisi siklus pergantian bulan. Repetisi pergantian siklus bulan ini didasari adanya pengaruh fase bulan dalam aktivitas reproduksi ikan-ikan Siganidae (Munira 2010) yang merupakan salah satu penghuni lamun. Sampling ikan dilakukan dengan cara penangkapan langsung, sementara pengambilan data lamun dilakukan sebanyak satu kali dengan menggunakan transek garis dan transek kuadrat seperti yang disebutkan dalam English et al. (1994). 3.3. Metode Pengambilan Data Pengumpulan data dalam penelitian diperoleh dengan tiga metode yang berbeda. Metode yang digunakan adalah sebagai berikut : 3.3.1. Metode observasi langsung Metode ini merupakan metode yang umum digunakan dalam penelitian. Pengumpulan data dilakukan dengan cara mengamati dan mengukur langsung objek
13
yang akan diamati. Data yang diambil menggunakan metode observasi ini meliputi : a.
Kondisi fisika kimia perairan Data fisika dan kimia perairan diambil untuk menggambarkan kondisi
lingkungan tempat pengamatan dilakukan. Parameter yang diamati beserta metode dan satuan ukurannya dituangkan dalam Tabel 2 . No Parameter FISIKA 1 Suhu 2 Kedalaman 3 Kecerahan 4 Tipe Substrat 5 Salinitas KIMIA 1 pH
b.
Tabel 2. Parameter fisika dan kimia perairan. Satuan Alat/Metode*) ºC M M Ppm
Pengukuran
Termometer raksa/pemuaian Tongkat berskala/visual Secchi disk/visual Visual Refraktometer
In situ In situ In situ In situ In situ
pH universal
In situ
Lamun Data lamun yang diambil dengan metode observasi langsung adalah
penutupan, jenis lamun, dan jumlah tegakan per spesies. Selain itu, dilakukan juga pengumpulan sample lamun per spesies untuk analisis laboratorium. Langkahlangkah pengamatan lamun adalah sebagai berikut : (1) Pada setiap stasiun pengamatan diletakkan tiga buah transek garis dengan posisi sejajar satu sama lain (Gambar 3). Posisi padang lamun yang telah ditentukan di awal dicatat dalam GPS (Geographic Positioning System) sebagai pedoman dalam sampling selanjutnya.
Gambar 3. Teknik penempatan transek garis dan transek kuadrat
14
(2) Pada tiap transek garis ditempatkan sebuah transek kuadrat dengan ukuran 50 x 50 cm yang disekat menjadi 25 bagian dengan ukuran masing petak 10x10 cm (Gambar 4). Jarak antar transek kuadarat diseragamkan dan disesuaikan dengan luas padang lamun yang diamati. 10 cm
50 cm
Gambar 4. Petak pengambilan contoh lamun
(3) Dalam tiap transek kuadrat yang telah ditempatkan, dilihat jenis dan kerapatan lamun. Kerapatan diketahui dengan menghitung jumlah tegakan lamun per spesies yang sama. Selain kerapatan, dihitung pula persen penutupan lamun pada tiap transek kuadrat. Penghitungan persen penutupan lamun dapat dipermudah dengan bantuan kamera bawah air. (4) Identifikasi jenis lamun berpedoman pada CRC Reef Research Centre (2004) serta McKenzie and Yoshida (2009). Sedangkan penentuan persen penutupan lamun mengacu pada kelas dominansi yang dikembangkan Saito dan Atobe (1970) in English et al. (1994). Kelas dominansi tersaji dalam Tabel 3 Tabel 3. Kelas dominansi penutupan Kelas
Jumlah substrat yang tertutup
% penutupan substrat
Titik Tengah % (M)
1/2 hingga 5 semua 50 - 100 75 4 1/4 hingga 1/2 25 – 50 37,5 3 1/8 hingga 1/4 12,5 - 25 18,75 2 1/16 hingga 1/8 6,25 - 12,5 9,38 1 < 1/16 < 6,25 3,13 0 Absent 0 0 Sumber: Saito dan Atobe (1970) in English et al. (1994)
(5) Pengambilan contoh lamun untuk perhitungan biomassa dilakukan pada petak yang telah ditentukan (Gambar 4). Cara yang dipaparkan dalam English et al.
15
(1994) ini ditujukan untuk meminimalisir kerusakan lamun akibat pencabutan tanaman. Lamun yang telah diambil kemudian dikeringkan dari air dan pasir agar berat basah dapat diketahui. Setelah ditimbang berat basah, lamun disimpan untuk penimbangan berat kering dalam skala laboratorium. Data lamun yang telah didapatkan kemudian diolah menggunakan data analisis yang ditentukan. c.
Ikan Observasi langsung terhadap ikan sebagai makrofauna yang hidup di lamun
dilakukan melalui cara penangkapan menggunakan jaring insang dengan ukuran mata jaring 2 cm dan 0.5 cm, lengkap dengan pemberat dan pelampung. Sedangkan jaring kantung yang digunakan adalah jaring halus untuk menangkap larva atau juvenile. Pengamatan dilakukan dua kali sehari (siang dan malam, mengikuti pola pasang surut air). Hal ini dilakukan karena adanya pola dan perbedaan komposisi ikan dalam lamun pada siang dan malam hari. Penangkapan dilakukan dengan langkah-langkah berikut : (1) Padang lamun yang telah dipilih sebagai area pengamatan dilingkari menggunakan jaring insang. Pelingkupan dilakukan menggunakan bantuan kapal dan nelayan agar proses pelingkupan lebih cepat dan ikan tidak keluar dari area yang akan dilingkupi. (2) Area lamun yang telah dilingkari kemudian ditepuk bagian dalamnya. Hal ini dilakukan agar ikan yang terlingkari ketakutan dan menabrak jaring. Khusus ikan berukuran kecil (juvenile), penangkapan dilakukan dengan menggunakan jaring halus. Ikan yang telah didapat kemudian disortir berdasarkan jenis dan ukurannya untuk diidentifikasi serta diukur panjang dan bobot. Panjang ikan diukur menggunakan papan berskala, dengan ketelitian 0,1 cm. Jenis pengukuran yang dilakukan adalah panjang total, mulai dari ujung mulut hingga ke ujung ekor. Sementara bobot ikan diukur menggunakan timbangan digital dengan ketelitian 0,01 gram. Penentuan kategori stadia ikan didasarkan pada panjang maksimum dan panjang ikan pertama kali matang gonad yang didapatkan dari www.fishbase.org. Sampel ikan yang diambil untuk analisis laboratorium dimasukkan ke dalam kantong plastik bening yang telah diisi formalin 10% hingga memenuhi permukaan sampel ikan. Data hasil dicatatkan untuk diolah dengan data analisis.
16
3.3.2. Analisis laboratorium a.
Biomassa lamun Biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintesis
atau jumlah keseluruhan benda hidup dalam suatu wilayah. Satuan biomassa dinyatakan dalam gram berat kering/m2 dan gram berat basah/m2. Menurut Fortes (1990) in Kopalit (2010), biomassa lamun merupakan fungsi dari ukuran tumbuhan dan kerapatan. Contoh lamun yang telah diambil di lapangan dibersihkan dari pasir dan batuan kemudian ditiriskan menggunakan kertas. Setiap lamun dipisahkan bagian akar, batang, dan daun. Bagian yang telah dipisahkan kemudian dibungkus dengan kertas alumunium foil dan dimasukan ke dalam oven dengan suhu 105º C selama 6-9 jam. Setelah pemanasan selesai, dilakukan penimbangan berat kering lamun. b.
Identifikasi ikan Identifikasi ikan merupakan awal dari proses pemberian nama ilmiah suatu
jenis ikan. Identifikasi awal dilakukan dengan melihat kesamaan morfologi berdasarkan ilustrasi dalam Allen (1999). Ikan sampel yang telah diawetkan diidentifikasi di laboratorium dengan melihat karakteristik morfometrik (ukuran fisik tubuh) dan meristik (bagian tubuh yang dapat dihitung). Ikan sampel diukur panjang total ikan. Sementara untuk melihat karakteristik meristik yang merupakan ciri yang unik dan mudah dipakai, digunakan buku panduan FAO (1999). c.
Kebiasaan makanan Menurut Effendi (2002), kebiasaan makanan adalah kualitas dan kuantitas
makanan yang dimakan oleh ikan. Analisis kebiasaan makanan ditujukan untuk mengetahui kebiasaan makanan ikan, sehingga dapat diprediksi hubungan ekologi antar organisme dalam suatu perairan. Hubungan yang dilihat bisa berupa bentuk pemangsaan ataupun persaingan dalam rantai makanan. Pengamatan kebiasaan dilakukan dengan mengambil contoh ikan pada lokasi pengamatan. Ikan sampel kemudian dibedah dan dilihat isi perut (usus) dengan bantuan mikroskop. Pengamatan kebiasaan makanan ikan dalam mikroskop merupakan hasil dari pengenceran isi perut ikan. Hasil yang didapat dari analisis ini berupa jenis dan presentase kelimpahan dalam perut.
17
3.4. Analisis Data 3.4.1. Lamun a.
Kerapatan Jenis (Di) dihitung dengan rumus (Brower et al. 1998):
Di
Ni A
Keterangan: Di = Jumlah individu -i (tegakan) per satuan luas Ni = Jumlah individu -i (tegakan) dalam transek kuadrat A = Luas total amatan b.
Kerapatan relatif (RDi) merupakan perbandingan jumlah spesies dengan jumlah total individu seluruh spesies, dirumuskan sebagai berikut :
RDi
Ni p
n
ij
i 1
Keterangan: RDi Ni
= Kerapatan relatif = Jumlah individu –i (tegakan) dalam transek kuadrat
p
n i 1
c.
= Jumlah total individu seluruh spesies
ij
Frekuensi jenis (Fi) merupakan peluang suatu jenis spesies ditemukan dalam titik contoh yang diamati, dirumuskan sebagai berikut :
Keterangan: Fi Pi
= Frekuensi Jenis ke-i = Jumlah petak contoh dimana spesies-i ditemukan = Jumlah total petak contoh yang akan diamati
∑
d.
Frekuensi relatif (RFi) adalah perbandingan antara frekuensi spesies-i dan jumlah frekuensi untuk seluruh spesies, dirumuskan sebagai berikut : p
F i 1
Keterangan: Rfi Fi ∑
i
= Frekuensi Relatif = Frekuensi jenis ke-i = Jumlah total petak contoh yang akan diamati
18 e.
Penutupan (Ci) adalah luas area yang tertutupi oleh spesies-i, dirumuskan sebagai berikut :
ai A
Ci
∑ ∑
(kategori Saito and Atobe 1970 in English et al. 1994 ) Keterangan: Ci Ai A fi
Luas area yang tertutupi spesies ke-i Luas total penutupan spesies ke-i Luas total pengambilan contoh Frekuensi (jumlah kotak dengan kelas dominansi yang sama) Mi = Titik tengah % spesies ke-i
f.
= = = =
Penutupan relatif (RCi) adalah perbandingan antara penutupan individu spesies ke-i dengan jumlah total penutupan seluruh jenis. C RCi p i Cij i 1
Keterangan: RCi Ci
= Penutupan relatif = Luas area yang tertutupi jenis ke-i
p
C i 1
g.
ij
= Penutupan seluruh spesies
Indeks nilai penting lamun (INP) digunakan untuk menghitung dan menduga secara keseluruhan dari peranan satu spesies di dalam suatu komunitas. Indeks nilai penting (INP) berkisar antara 0-3. INP memberikan gambaran mengenai pengaruh atau peranan suatu jenis tumbuhan terhadap suatu daerah. Semakin tinggi nilai INP suatu spesies relatif terhadap spesies lainnya, maka semakin tinggi peranan spesies tersebut pada komunitasnya. Rumus yang digunakan dalam menghitung INP adalah (Brower et al. 1998):
INP RFi RDi RCi Keterangan: INP RFi RDi RCi
= = = =
Indeks Nilai Penting Frekuensi relatif Kerapatan relatif Penutupan relatif
19
h. Biomassa Lamun (gram/m2) dihitung berdasarkan berat basah dan berat kering. Sebelum dilakukan penimbangan, lamun yang telah didaratkan, disortir dahulu berdasarkan jenis, kemudian ditimbang. Sampel lamun kemudian dibawa ke laboratorium untuk mengukur berat kering. Biomassa dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut :
Keterangan: Bi Wi A
= biomassa rumput laut spesies ke-i (gram/m2) = jumlah total berat spesies ke-i (gram) = total area studi (m2)
3.4.2. Ikan a.
Indeks keanekaragaman Shannon-Wiener Indeks keragaman digunakan untuk mengukur kelimpahan komunitas
berdasarkan jumlah jenis spesies dan jumlah individu dari setiap spesies pada suatu lokasi. Semakin banyak jumlah jenis spesies, maka semakin beragam komunitasnya. Rumus indeks keanekaragaman Shannon (Krebs 1989) :
∑ Keterangan: H’ = Indeks Keanekaragaman Shannon-Wiener N = Jumlah total individu seluruh jenis ni = Jumlah individu jenis ke-i b.
Indeks keseragaman Shannon-Wiener Indeks keseragaman digunakan untuk mengetahui seberapa besar kesamaan
penyebaran jumlah individu setiap jenis dengan cara membandingkan indeks keanekaragaman dengan nilai maksimumnya. Semakin seragam penyebaran individu antarspesies maka keseimbangan ekosistem akan semakin meningkat. Indeks keseragaman ditentukan berdasarkan rumus berikut (Krebs 1989): E
H' , H ' max
H ' max ln S
Keterangan: E = Indeks Keseragaman Shannon H’ = Indeks keanekaragaman H’ max = Indeks keanekaragaman maksimum
20
S c.
= Jumlah spesies
Indeks dominansi Simpson Indeks ini digunakan untuk mengetahui jenis yang paling banyak ditemukan.
Dominansi dapat diketahui dengan rumus dominansi Simpson:
n D i i 1 N s
2
Keterangan: D = Indeks dominansi Simpson ni = Jumlah individu jenis ke-i N = Jumlah total individu seluruh jenis 3.4.3. Asosiasi ikan dengan lamun a.
Korelasi Pearson Korelasi adalah istilah statistik yang menyatakan derajat hubungan linier
searah antara dua variabel atau lebih. Salah satu teknik korelasi yang umum digunakan adalah korelasi product moment pearson. Variabel yang digunakan adalah variabel berskala interval. Analisa ini digunakan untuk menyatakan ada atau tidaknya hubungan antara variabel X dan Y serta mengetahui besarnya sumbangan variabel satu terhadap yang lainnya yang dinyatakan dalam persen. Variabel X menyatakan kondisi habitat sementara variabel Y menyatakan kondisi ikan. Kondisi meliputi biomassa dan kerapatan lamun diduga mempengaruhi biomassa, kelimpahan individu, dan kelimpahan spesies ikan dalam lamun. Kepadatan lamun merupakan faktor penentu kuantitas ikan yang ada di dalamnya. Biomassa lamun dianalogikan sebagai fungsi dari kepadatan dan penutupan lamun yang akan mempengaruhi jumlah serta biomassa ikan yang berasosiasi. Hubungan antara variabel X dan Y dinilai dari koefisien korelasi (r). Nilai korelasi terletak antara -1 hingga 1. Semakin mendekati angka -1 maka hubungan antara kondisi lamun dan kondisi ikan berkorelasi sangat erat negatif. Sedangkan semakin mendekati angka 1, kondisi lamun berkorelasi sangat erat positif. Sifat distribusi data dilihat dari nilai P-Value. Nilai P-Value > 0,05 berarti bahwa data yang didapatkan berdistribusi normal. b.
Indeks Konstansi dan Indeks Fidelitas Data hasil sampling dalam setiap stasiun pengamatan dikonversi menjadi data
binari. Hasil data binari digunakan untuk menganalisa tingkat kekonstanan spesies
21
ikan pada habitat tertentu. Berdasarkan indeks konstansi dengan rumus (Boech 1977 in Aktani 1990):
Keterangan : Cij = Indeks konstansi aij = Jumlah kehadiran spesies ikan ke-i pada habitat ke-j ni = Jumlah elemen pada kelompok spesies ikan ke-i nj = Jumlah elemen pada anggota kelompok ke-j kisaran indeks konstansi adalah 0-1, dengan ketentuan: Cij = 0 , berarti tidak ada satupun spesies ikan ke-i terdapat pada habitat ke-j Cij = 1 , berarti spesies ikan ke-i terdapat pada habitat ke-j Dari indeks konstansi dapat dilihat tingkat kekhasan/kebenaran spesies ke- i pada habitat ke- j berdasarkan indeks fidelitas (Murphy and Edwards 1982 in Aktani 1990) berdasarkan persamaan: ∑
∑
Keterangan : Fij = Indeks fidelitas kelompok spesies ikan ke-i pada habitat ke-j Cij = Indeks konstansi kelompok spesies ikan ke-i pada habitat ke-j Kisaran indeks fidelitas adalah sebagai berikut: Fij ≥ 2 menunjukan preferensi yang kuat antara kelompok ikan ke-i pada habitat ke-j Fij ≤ 1 menunjukan tingkat ketidaksukaan kelompok ikan ke-i pada habitat ke- j Fij = 0 menunjukan ketidaksukaan / cenderung menghindari kelompok ikan ke- i pada habitat ke- j. c.
Analisis Biplot Biplot merupakan suatu alat analisis statistika yang menyediakan posisi relatif
objek pengamatan dengan peubah secara simultan dalam dua dimensi. Informasi yang bisa diperoleh dari biplot adalah : hubungan antara peubah bebas, kesamaan relatif dari titik-titik data individu pengamatan, dan posisi relatif antara individu pengamatan dengan peubah. Interpretasi dari biplot adalah : 1. Panjang vektor peubah sebanding dengan keragaman peubah tersebut. Semakin panjang vektor suatu peubah maka keragaman peubah tersebut semakin tinggi. 2. Nilai cosinus sudut antara dua vektor peubah menggambarkan korelasi dua peubah. Semakin sempit sudut yang dibuat antara dua peubah maka semakin
22
positif tinggi korelasinya. Jika sudut yang dibuat tegak lurus maka korelasi keduanya rendah. Sedangkan jika sudut tumpul maka korelasi bersifat negatif. 3. Posisi objek yang searah dengan suatu vektor peubah diinterpretasikan sebagai besarnya nilai peubah untuk objek yang searah. Semakin dekat letak objek dengan arah yang ditunjuk oleh suatu peubah maka semakin tinggi peubah tersebut untuk objek itu. Sedangkan jika arahnya berlawanan maka nilainya rendah. 4. Kedekatan letak/posisi dua buah objek diinterpretasikan sebagai kemiripan sifat dua objek. Semakin dekat letak dua buah objek maka sifat yang ditunjukan oleh nilai-nilai peubahnya semakin mirip. d.
Analisis Ragam Klasifikasi Dua Arah (Two Way Anova) Analisis ragam klasifikasi dua arah merupakan sebuah pengujian statistika
dengan dua faktor yang diperhitungkan secara simultan, dimana jumlah perlakuan pada setiap faktor adalah dua atau lebih. Rancangan ini sering dikenal sebagai rancangan acak kelompok, rancangan acak lengkap faktorial, dan bujur sangkar latin. Komponen yang dianalisis dalam Anova adalah kelimpahan ikan pada tiap waktu pengambilan data (siang dan malam) serta kelimpahan pada tiap stasiun pengamatan yang berbeda kondisi penutupannya. Analisis ini digunakan untuk mengetahui ada atau tidaknya pengaruh perbedaan waktu penangkapan dan kondisi penutupan lamun terhadap jumlah spesies ikan yang ada di dalamnya.
