HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN FAKTOR FISIK KIMIA PERAIRAN PARAPAT, DANAU TOBA
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
ERNA AFRI NINGSIH 050805008
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009
Universitas Sumatera Utara
HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN FAKTOR FISIK KIMIA PERAIRAN PARAPAT, DANAU TOBA
SKRIPSI
ERNA AFRI NINGSIH 050805008
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas
: HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN FAKTOR FISIK KIMIA PERAIRAN PARAPAT, DANAU TOBA. : SKRIPSI : ERNA AFRI NINGSIH : 050805008 : SARJANA (S1) BIOLOGI : BIOLOGI : FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Dilluluskan di Medan, Oktober 2009 Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Mayang Sari Yeanny, S.Si, M.Si Nip. 132 206 572
Prof.DR.Ing.Ternala Alexander Barus M.Sc Nip. 131 695 907
Diketahui/ disetujui Departemen Biologi FMIPA USU
Prof.DR. Dwi Suryanto, M.Sc Nip. 132089421
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN FAKTOR FISIK KIMIA PERAIRAN PARAPAT, DANAU TOBA
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Oktober 2009
ERNA AFRI NINGSIH 050805008
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui hubungan nilai produktivitas primer fitoplankton di perairan Parapat, Danau Toba. Produktivitas primer merupakan hasil dari proses aktivitas yang dilakukan oleh tumbuhan berklorofil. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret 2009 pada 3 lokasi penelitian di Parapat, Danau Toba. Lokasi penelitian ditentukan berdasarkan aktivitas yang bervariasi pada masing-masing lokasi penelitian. Produktivitas primer diukur dengan Metode Oksigen yang menggunakan dua botol dengan konsentrasi fitoplankton yang di suspensikan pada kedalaman penelitian yang telah ditentukan. Botol “Gelap” dibungkus dengan alumunium foil untuk menutupi cahaya matahari, sedangkan Botol “Terang” tidak ditutup dengan alumunium foil. Kualitas oksigen sebanding dengan jumlah total bahan organik (produktivitas kotor) yang dihasilkan oleh proses fotosintesis pada botol terang. Pada waktu yang bersamaan juga digunakan untuk respirasi. Analisis lainnya dilakukan pengukuran faktor fisik kimia perairan seperti temperatur, pH, DO, BOD, COD, nitrat, fosfat, klorofil a, kelimpahan fitoplankton, penetrasi cahaya dan intensitas cahaya. Nilai rata-rata produktivitas primer berkisar antara 112,608- 825,792 mg C/ m3 , dengan nilai produktivitas primer tertinggi sebesar 825,792 mg C/ m3 yang ditemukan pada stasiun kedalaman 3,5 meter (stasiun III) dan terendah sebesar 112,608 mg C/ m3 yang ditemukan pada kedalaman 7 meter (stasiun I), nilai klorofil tertinggi sebesar 62, 013 mg/m3 yang ditemukan pada permukaan (stasiun III) dan terendah sebesar 0,801 mg/m3 pada kedalaman 3,5 meter (stasiun III), sedangkan kelimpahan fitoplankton tertinggi sebesar 3306,12 ind/l ditemukan pada permukaan (stasiun I) dan terendah sebesar 1469,39 ind/l. Berdasarkan uji statistik tidak ada perbedaan yang signifikan nilai produktivitas primer baik antar stasiun maupun kedalaman. . Kata kunci: produktivitas primer, klorofil, fitoplankton.
Universitas Sumatera Utara
Abstrack The aimed of this research were to investigate the relation of primary productivity value with the chemistry physic factor Parapat, Lake Toba. Primary productivity in Lake Toba from activity photosynthesis of done by chlorophyl. This research has been done during March 2009 at 3 sampling location around Parapat, Lake Toba. The locations research obtained base on variation activity to obtained location research. Primary productivity was measured by the Oxygen Method were two bottles with a given conceration of phytoplankton (small aqutac organism) are suspended at the depth from wich the samples were obtained. The “dark” bottle is wrapped in aluminium foil to exclude light: “light” bottle is clear. A quantity of oxygen proportional to the total organic matter fixed (gross production) is produced by photosynthesis in the light bottle. At the same time, some of oxygen is being utilized in respiration. The other analysis would be conducted to measurement such as temperature, pH, DO, BOD, COD, nitrat, fospat, chlorophyl a, abundant phytoplankton, light penetration, light intensity. The value of primary productivity range from 112,608-825,792 mgC/m3/day and with the highest value of primary productivity equal to 825,792 mgC/m3/day obtained at the depth 7 m (station I), the value of chlorophyl equal to 62,013 mg/m3 obtained at the surface (station III) and the lowest value of chlorophyl a equal to o,801 mg/m3 obtained at the depth 3,5 m (station III), beside the value of phytoplankton equal to 3306,12 ind/l obtained at the depth surface (station I) and the value of phytoplankton equal to 1469,39 ind/. According to statistical the test obtained that there no significance difference of value of primary productivity which is compared between station or depth.
Key word: primary productivity, chlorophyl, phytoplankton.
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus Yang Maha Kuasa dan Pengasih karena atas karunia dan kebaikan-Nya lah penulis dapat menyelesaikan hasil penelitian yang berjudul “HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN FAKTOR FISIK KIMIA PERAIRAN PARAPAT, DANAU TOBA”, yang merupakan syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains di Program Studi Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Dr. Ing. Ternala Alexander Barus, M.Sc dan Ibu Mayang Sari Yeanny, S.Si, M.Si, sebagai Dosen pembimbing I dan Pembimbing II yang telah memberikan dorongan, bimbingan, arahan, waktu serta perhatiannya yang besar terutama saat Penulis memulai penulisan hingga penyususnan hasil penelitian ini. Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada Prof. Dr. Retno Widhiastuti MS. Dan Bapak Drs. Nursal M.Si selaku Dosen Penguji I dan Dosen Penguji II yang telah banyak memberikan saran dan masukan dalam penyusunan hasil penelitian ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Ibu Dra. Elimasni M.Si selaku dosen Pembimbing Akademik penulis dan juga Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc sebagai Ketua Departemen Biologi FMIPA USU dan Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc sebagai Sekretaris Departemen Biologi FMIPA USU. Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada Mr Wu, NGO (Rain Forest Arabica) dan Ka Anggi yang telah memberikan arahan, dorongan, waktu dan bantuan dana berupa beasiswa dalam penelitian ini hingga penulis dapat menyelesaikan penulisan ini. Yang teristimewa penulis sampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orangtua, Ayahanda yang terkasih B.Simanjuntak yang telah memberikan doa, harapan, nasehat, motivasi, kasih sayang dan sekaligus sahabat terbaik yang pernah penulis miliki yang selalu mendengarkan curhatan penulis dan Ibunda yang terkasih dan tercinta R. Pardosi yang selama ini tetap tegar, tidak pernah berhenti mengasihi penulis seutuhnya, mendoakan keberhasilan penulis, dan yang tidak pernah lelah mendidik penulis menjadi manusia yang berguna bagi Tuhan dan sesama. Kepada Adinda Kiki, David, Lia, Samuel (Almarhum) yang tetap hidup di hati penulis dan Restu. Penulis ucapkan terimakasih atas dukungan, dorongan, semangat dan kerjasamanya kepada penulis. Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada sahabat yang telah banyak memberikan kebersamaan, dukungan dalam suka dan duka: Beka, Misran, Toberni, K’Resi, Novri, Tita AMD, Mariani AMD. Rasa terimakasih juga kepada teman team lapangan: Youric Saragih S.Si Fransisko Sibarani S.Si, Rosalina Tarigan S.Si, Misran Siregar S.Si dan dek kiki. Kepada teman-teman stambuk ’05 serta Bio 04, Bio 06, Bio 07 dan Bio 08, B’ Lintong, B’ Jasmer, Frans,k’ kosti, Tetangga kost, PKBKB, BIOPALAS, AKASIA. Rasa terimakasih penulis sampaikan atas motivasi, semangat, dukungan dan kebersamaan. Salam sukses bagi kita semua.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstrack Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Bab.1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Permasalahan 1.3 Tujuan Penelitian 1.4 Hipotesis 1.5 Manfaat Penelitian
ii iii iv v vi vii ix x xi
1 2 2 3 3
Bab.2 Tinjauan Pustaka 2.1 Ekosistem Danau 2.2 Produktivitas Primer 2.3 Plankton 2.4 Klorofil a 2.5 Hubungan Nilai Produktivitas Primer dengan kualitas air perairan Bab.3 Bahan dan Metode 3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Deskrpsi Area 3.3 Pengukuran Produktivitas Primer 3.4 Pengukuran Konsentrasi klorofil a 3.5 Pengukuran Kelimpahan Plankton 3.6 Pengukuran Faktor Fisik-Kimia 3.7 Identifikasi 3.8 Analisis Data Bab.4 Hasil dan Pembahasan 4.1 Produktivitas Primer perairan 4.2 Konsentrasi Klorofil a 4.3 Kelimpahan Fitoplankton 4.4 Nilai Faktor Fisik-Kimia Perairan 4.5 Uji f 4.6 Analisis Korelasi 4.5.1 DO 4.5.2 BOD 4.5.3 COD
4 6 8 9 11
15 15 17 17 17 20 20
23 24 25 26 35 36 26 27 28
Universitas Sumatera Utara
4.5.4 Kandungan Fosfat dan Nitrat 4.5.5 pH 4.5.6 Suhu 4.5.7 Kejenuhan Oksigen 4.5.8 Penetrasi dan Intensitas Cahaya
29 31 32 33 34
Bab.5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
37 37
Daftar Pustaka
38
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Alat dan satuan yang dipergunakan dalam pengukuran faktor fisik kimia perairan. 2 Nilai produktivitas primer, konsentrasi klorofia, kelimpahan fitoplankton dan faktor fisik kimia 3 Nilai uji F, produktivitas primer antar stasiun dan kedalaman 4 Nilai korelasi Pearson dengan program spss Ver.10.00
halaman 20 23 35 36
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar Gambar 1 Gambar 2 Gambar 3 Gambar 4 Gambar 5 Gambar 6 Gambar 7 Gambar 8 Gambar 9 Gambar 10 Gambar 11 Gambar 12 Gambar 13 Gambar 12 Gambar 13 Gambar 12 Gambar 13
Judul Lokasi stasiun I Lokasi stasiun II Lokasi stasiun III Kadar oksigen terlarut pada setiap stasiun Nilai BOD pada setiap stasiun Nilai COD pada setiap stasiun Kandungan fosfat pada setiap stasiun kandungan nitrat pada setiap stasiun Kisaran pH pada setiap stasiun Kisaran suhu pada setiap stasiun Kejenuhan oksigen pada setiap stasiun Pediastrum Ulotrix Gonatozygon Asterionella Rhophalodia Volvox
halaman 15 16 16 26 27 28 29 29 31 32 33 59 59 59 60 60 60
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Judul
Lampiran A. Lampiran B. Lampiran C.
Peta Danau Toba Peta lokasi penelitian Bagan kerja metode Winkler untuk mengukur 43 kelarutan oksigen (DO) Bagan kerja nilai oksigen terlarut maksimum (mg/l) 44 pada berbagai besaran temperature air Bagan kerja metode Winkler untuk mengukur BOD Bagan kerja untuk mengukur COD Bagan keja mengukur kandungan Nitrat (NO 3 -) Bagan kerja analisis Fosfat (PO 4 3) Bagan kerja mengukur absorban klorofil a Nilai pengukuran konsentrasi klorofil a Pengukuran nilai produktivitas primer 50 Contoh perhitungan Jumlah fitoplankton yang diperoleh di setiap stasiun 53 pada masing-masing ulangan Jumlah fitoplankton yang diperoleh di setiap kedalaman pada masing-masing ulangan Foto-foto hasil penelitian Klasifikasi fitoplankton Kelimpahan fitoplankton
Lampiran D. Lampiran E. Lampiran F. Lampiran G. Lampiran H Lampiran I. Lampiran J. Lampiran K. Lampiran L. Lampiran M. Lampiran N. Lampiran O. Lampiran P. Lampiran Q.
halaman 41 42
45 46 47 48 49 50 51
56 59 61 62
Universitas Sumatera Utara