PRODUKTIVITAS PRIMER DAN STRUKTUR KOMUNITAS PERIFITON PADA BERBAGAI SUBSTRAT BUATAN DI SUNGAI KROMONG PACET MOJOKERTO SKRIPSI

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga

PRODUKTIVITAS PRIMER DAN STRUKTUR KOMUNITAS PERIFITON PADA BERBAGAI SUBSTRAT BUATAN DI SUNGAI KROMONG PACET MOJOKERTO

SKRIPSI

IMAS MASITHO

PROGRAM STUDI S-1 BIOLOGI DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2012

Skripsi

Produktivitas Primer dan Struktur Komunitas Perifiton pada Berbagai Substrat Buatan di Sungai Kromong Pacet Mojokerto.

Imas Masitho



SKRIPSI

IMAS MASITHO

PROGRAM STUDI S-1 BIOLOGI DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2012

i Skripsi


Imas Masitho



SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Bidang Biologi Pada Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga

Disetujui oleh:

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Dr. Sucipto Hariyanto, DEA NIP. 19560902 198601 1 002

Drs. Noer Moehammadi, M.Kes NIP. 19510331 198503 1 001

ii Skripsi


Imas Masitho


LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI

Judul

Penyusun NIM Tanggal Ujian

: Produktivitas Primer dan Struktur Komunitas Perifiton pada Berbagai Substrat Buatan di Sungai Kromong Pacet Mojokerto : Imas Masitho : 080810125 : 13 Agustus 2012

Disetujui oleh:

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Dr. Sucipto Hariyanto, DEA NIP. 19560902 198601 1 002

Drs. Noer Moehammadi, M.Kes NIP. 19510331 198503 1 001

Mengetahui:

Ketua Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga

Dr. Alfiah Hayati NIP. 19640418 198810 2 001

iii Skripsi


Imas Masitho


PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI

Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan harus seijin penyusun dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah. Dokumen skripsi ini merupakan hak milik Universitas Airlangga.

iv Skripsi


Imas Masitho


KATA PENGANTAR Rasa syukur yang teramat dalam penyusun sampaikan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmatNya skripsi yang berjudul “Produktivitas Primer dan Struktur Komunitas Perifiton pada Berbagai Substrat Buatan di Sungai Kromong Pacet Mojokerto” ini dengan keterbatasan waktu, pengetahuan, tenaga, dan informasi yang dimiliki penyusun dapat diselesaikan sesuai dengan waktu yang ditentukan. Skripsi ini dibuat sebagai salah satu prasyarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata (S1) pada Jurusan Biologi Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga. Dalam penyusunan skripsi ini, penyusun menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun dari semua pihak sangat penyusun harapkan untuk menuju perbaikan dan penyempurnaan di masa mendatang. Semoga skripsi yang telah disusun ini dapat memberikan tambahan informasi pada masyarakat dan bermanfaat terhadap perkembangan ilmu pengetahuan.

Surabaya, Agustus 2012 Penyusun,

Imas Masitho

v Skripsi


Imas Masitho


UCAPAN TERIMA KASIH Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah S.W.T yang telah memberikan ni’mat yang berlimpah dalam kehidupan ini. Sholawat dan salam semoga selalu tercurahkan kepada Nabi Muhammad S.A.W. Keberhasilan penyusunan skripsi ini tentunya tidak lepas dari segenap motivasi, bantuan, bimbingan, kesabaran, dan do’a dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati, ucapan terima kasih yang tak terhingga wajib saya berikan kepada: 1. Direktorat Pendidikan Diniyah dan Pondok Pesantren Kementrian Agama RI yang dengan keikhlasan dan kebijaksanaannya memberikan segenap dukungan moril dan materiil untuk kelancaran studi penyusun. 2. Dr. Alfiah Hayati, selaku Ketua Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga dan penanggung jawab skripsi yang selalu memberi motivasi, masukan dan mengingatkan untuk segera memperoleh gelar sarjana tepat waktu. 3. Dr. Sucipto Hariyanto, DEA., selaku pembimbing I/penguji I yang telah bersedia meluangkan waktu disela kesibukan untuk memberikan ilmu, arahan, bimbingan, dan dorongan psikologis untuk kelancaran dalam penyelesaian skripsi ini. 4. Drs. Noer Moehammadi, M.Kes., selaku pembimbing II/penguji II yang telah memberikan ilmu, bimbingan, saran, dan koreksi kepada penyusun selama penyusunan skripsi. 5. Drs. Trisnadi W.L.C.P, M.Si., selaku penguji III yang telah memberikan kritik dan saran untuk kesempurnaan penulisan skripsi. 6. Drs. H. Saikhu Akhmad Husen M.Kes., selaku penguji IV yang telah memberikan koreksi untuk kesempurnaan penulisan skripsi. 7. Orang tua saya yang terkasih Ayahanda Kasno Hadi dan Ibunda Maslahah, serta Adik-adikku tercinta Nanik, Laili, Dinda yang selalu memberikan kasih sayang, do’a, perhatian, hiburan, semangat, dan bantuan untuk kesuksesan penyusun. 8. Teman-teman seperjuangan yaitu Melia, Risa, Firdaus, Hendika, Nimas, Hesti, Mirfat, Phontas, Ichsan, Astra, Hening, Fita, Jauhar, Liza yang telah berjuang bersama dan berbagi motivasi, informasi, tenaga, usaha, dan waktu selama penyelesaian penelitian skripsi. Tidak lupa pula ucapan terima kasih yang tulus kepada sahabatku Wahyu Widowati, Agus, dan Mawan yang telah membantu dan menemani dalam pengambilan sampel selama penelitian. 9. Teman-teman angkatan 2008 yang telah memberikan motivasi, inspirasi, dan semangat untuk menggapai kelulusan. 10. Mas Yanto, Mas Eko, Pak Warni, Bu Ambar, Mbak Ari, Mbak Yatmina, dan Mas Catur yang telah membantu penyusun untuk melengkapi kebutuhan penelitian seperti peminjaman alat, pemakaian laboratorium, pembelian bahan, dan kelengkapan surat perizinan selama proses penelitian skripsi berlangsung. 11. Semua pihak yang telah terlibat secara langsung maupun tidak langsung, yang tidak bisa penyusun sebutkan satu persatu.

vi Skripsi


Imas Masitho


Masitho, I., 2012. Produktivitas Primer dan Struktur Komunitas Perifiton pada Berbagai Substrat Buatan di Sungai Kromong Pacet Mojokerto. Skripsi ini di bawah bimbingan Dr. Sucipto Hariyanto, DEA. dan Drs. Noer Moehammadi, M.Kes., Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga.

ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai produktivitas primer perifiton berdasarkan klorofil-a dan struktur komunitas perifiton dalam berbagai substrat buatan di Sungai Kromong Pacet Mojokerto. Pengambilan sampel dilakukan pada musim hujan di satu stasiun selama 60 hari dalam 6 kali periode pengamatan. Sampel diambil dengan menyikat substrat buatan yang tertanam di stasiun penelitian. Data yang diperoleh dibagi dua perlakuan yaitu diukur absorbansinya dengan spektrofotometer dan dihitung individu yang ditemukan dengan mikroskop cahaya. Data selanjutnya dianalisis, untuk produktivitas primer menggunakan rumus produktivitas primer berdasarkan klorofil-a menurut Riyono (2006) dan untuk struktur komunitas menggunakan indeks keanekaragaman, indeks keseragaman, dan indeks dominansi spesies. Hasil perhitungan produktivitas primer perifiton pada substrat kaca berkisar antara 120,4 mg C/m3/hari sampai 722,4 mg C/m3/hari pada substrat semen kasar 361,1 mg C/m3/hari sampai 963,1 mg C/m3/hari dan pada substrat semen berkerikil 722,4 mg C/m3/hari sampai 1444,7 mg C/m3/hari. Produktivitas primer tertinggi berada pada substrat semen berkerikil, meskipun pada hari ke-40 dan ke-60 mengalami penurunan di ketiga substrat dikarenakan banjir. Hasil perhitungan indeks keanekaragaman, indeks keseragaman, dan indeks dominansi masing-masing berkisar antara 1,5-1,75, 0,56-0,73, dan 0,21-0,24. Dari hasil kisaran tersebut menggambarkan struktur komunitas pada substrat buatan yang ditanam di perairan Sungai Kromong Pacet Mojokerto tidak stabil. Karena tingkat keanekaragaman jenis yang didapat rendah, tingkat keseragaman sedang, dan tidak ada dominansi spesies tertentu. Hal ini terjadi karena kondisi lingkungan dan cuaca pada saat penelitian yang tidak medukung seperti banjir yang menghanyutkan substrat buatan, sehingga tidak semua sampel perifiton dapat teramati. Meskipun demikian kriteria kualitas perairan Sungai Kromong tergolong perairan yang sedang sampai baik. Kata kunci: Produktivitas Perifiton, Struktur Komunitas, Substrat Buatan

vii Skripsi


Imas Masitho


Masitho, I., 2012. Primary Productivity and Community Structure of Periphyton on Various of Artificial Substrates in Kromong River Pacet Mojokerto., This thesis was supervised by Dr. Sucipto Hariyanto, DEA. and Drs. Noer Moehammadi, M. Kes., Department of Biology, Faculty of Science and Technology, University of Airlangga. ABSTRACT This research aims at investigating the value of periphyton primary productivity based on chlorophyll-a and periphyton community structure in a variety of artificial substrates in Kromong River, Pacet, Mojokerto. Sampling was conducted during the rainy season in one station for 60 days within 6 times period of observation. Samples were obtained by brushing the artificial substrates which were embedded in the research station. The data obtained were divided into two treatments. First the data’s absorbance was measured with a spectrophotometer. Second, individual found by the means of light microscope was counted. Then, the data were analyzed by using the formula for primary productivity based on chlorophyll-a according Riyono (2006) and by using diversity index, uniformity index, and species dominance index for community structure. The primary productivity of periphyton in glass substrates ranged between 120,4 mg C/m3/days and 722,4 mg C/m3/days, in the rough cement substrates in between 361,1 mg C/m3/days and 963,1 mg C/m3/days, and the gravel cement substrates in between 722,4 mg C/m3/days and 1444,7 mg C/m3/days. The highest primary productivity occurred in gravel cement substrates. However, the decline occurred in the three artificial substrates due to flood on the 40th and 60th day of observation. The diversity index, uniformity index, and dominance index of each data ranged from 1,5-1,75, 0,56-0,73, and 0,21-0,24. Those range of values illustrated the community structure on artificial substrates which were grown in Kromong River, was unstable. It occurred due to the low level of species diversity, the moderate level of uniformity, and no dominance in particular species. Also, it happened because of the bad environment and weather condition at the time of the research observed, for instance: flood that washed away the artificial substrates so that not all periphyton samples could be observed. Nevertheless, Kromong River water quality criteria could be classified from moderate to good condition. Key words: Artificial Substrate, Community Structure, Periphyton Productivity

viii Skripsi


Imas Masitho


DAFTAR ISI Halaman LEMBAR JUDUL …………………………………………………………. LEMBAR PERNYATAAN ……………………………………………….. LEMBAR PENGESAHAN ………………………………………………... LEMBAR PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI ……………………… KATA PENGANTAR …………………………………………………….. UCAPAN TERIMA KASIH ………………………………………………… ABSTRAK …………………………………………………………………. ABSTRACT ……………………………………………………………….... DAFTAR ISI ………………………………………………………………. DAFTAR TABEL ………………………………………………………….. DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………… DAFTAR LAMPIRAN …………………………………………………….

i ii iii iv v vi vii viii ix xi xii xiii

BAB I PENDAHULUAN ………………………………………………….. 1.1 Latar Belakang Permasalahan ………………………………………….. 1.2 Rumusan Masalah ……………………………………………………… 1.3 Asumsi Penelitian ……………………………………………………… 1.4 Hipotesis ………………………………………………………………... 1.4.1 Hipotesis penelitian ………………….………………………….. 1.4.2 Hipotesis statistik …..……………………………………………. 1.5 Tujuan penelitian ………………………………………………………. 1.6 Manfaat penelitian ………………………………………………………

1 1 4 4 4 4 5 5 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ………………………………………….. 2.1 Tinjauan tentang Sungai ………………………………………………… 2.1.1 Pengertian sungai dan peran sungai ……….…………………….. 2.1.2 Tinjauan tentang Sungai Kromong ………………………...…….. 2.2 Tinjauan tentang Perifiton ……………………………………………... 2.2.1 Definisi perifiton ………………………………………….……... 2.3 Tinjauan tentang Produktivitas Primer …………………………………. 2.4 Tinjauan tentang Struktur Komunitas Perifiton ……………….……….. 2.5 Tinjauan tentang Substrat ………………………………………………

6 6 6 7 8 8 9 11 13

BAB III METODE PENELITIAN ……………………………………….. 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ………………………………………….. 3.2 Bahan dan Alat Penelitian ……………………………………………… 3.2.1 Bahan penelitian ………………………..……………………….. 3.2.2 Alat penelitian …………………………………………………….. 3.3 Prosedur Penelitian …………………………………………………….. 3.3.1 Rancangan penelitian ……………………………….…………… 3.3.2 Variabel penelitian ……………………………………………… 3.3.3 Cara kerja ……………………………….……………………….. 3.4 Parameter Fisika-Kimia …………………………………………………

15 15 15 15 15 16 16 17 17 19

ix Skripsi


Imas Masitho


3.5 Analisis Data ………………………..……………………………………. 3.5.1 Penentuan produktivitas primer ………………………………….. 3.5.2 Analisis struktur komunitas ………………………………………. 3.5.3 Pengujian hipotesis ………………………………………………

20 20 22 24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ……………………………………. 4.1 Produktivitas Primer Berdasarkan Klorofil-a ……………………………. 4.2 Struktur Komunitas …………………………………………………….. 4.3 Parameter Fisika-Kimia ………………………………………………… 4.4 Analisis Statistik ………………………………………………………..

25 25 27 30 32

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ……………………………………. 5.1 Kesimpulan ……………………………………………………………. 5.2 Saran …………………………………………………………………….

33 33 34

DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………

35

LAMPIRAN

x Skripsi


Imas Masitho


DAFTAR GAMBAR No.

Judul

Halaman

1.

Foto satelit stasiun penelitian di Sungai Kromong Pacet Mojokerto …… 8

2.

Skema peletakan substrat buatan untuk pengamatan perifiton ………….. 18

3.

Grafik batang nilai produktivitas primer selama pengamatan ………….. 26

4.

Grafik kepadatan perifiton dalam berbagai substrat buatan …………… 28

xii Skripsi


Imas Masitho


DAFTAR TABEL Nomor

Judul

Halaman

3.1

Kriteria kualitas perairan menurut indeks keanekaragaman fitoplankton .

23

4.1

Kadar klorofil-a dan produktivitas primer pada berbagai substrat buatan.

25

4.2

Data nilai indeks keanekaragaman, keseragaman, dan dominansi ……..

30

4.3

Parameter fisika-kimia yang diukur selama periode penelitian ……….

31

xi Skripsi


Imas Masitho


DAFTAR LAMPIRAN Nomor

Judul Lampiran

1

Ringkasan

2

Lokasi stasiun pengamatan di Sungai Kromong Pacet

3

Bagan kerja pengukuran kandungan klorofil-a perifiton

4

Bagan Kerja Metode Titrasi Winkler

5

Nilai absorbansi klorofil perifiton sampel pada berbagai substrat

6

Nilai pengukuran absorbansi klorofil-a dan contoh perhitungannya

7

Perhitungan assimilasi number

8

Perhitungan nilai produktivitas primer berdasarkan kadar klorofil-a

9

Jenis perifiton yang ditemukan selama pengamatan

10

Perhitungan kepadatan, indeks keanekaragaman, keseragaman dan dominansi

11

Gambar berbagai jenis perifiton yang ditemukan

12

Gambar berbagai hewan lain yang ditemukan pada substrat buatan

13

Hasil uji hipotesis dengan SPSS 16.0 for windows

14

Gambar alat dan proses penelitian

xiii Skripsi


Imas Masitho


BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Permasalahan Sungai merupakan salah satu bagian dari siklus hidrologi. Sungai

umumnya dimanfaatkan untuk irigasi pertanian, bahan baku air minum, berakhirnya saluran pembuangan air hujan dan air limbah, dan potensial untuk dijadikan objek wisata sungai (Anonimusa, 2011). Selain itu sungai juga memiliki fungsi-fungsi ekologis penting, antara lain sebagai penyedia nutrien, tempat berkembang biak, dan tempat mencari makan organisme yang hidup di dalam perairan sungai. Semakin tinggi fungsi ekologisnya maka semakin subur perairannya dan akan semakin tinggi tingkat produktivitas primernya (Putri et. al., 2008). Besarnya produktivitas primer suatu ekosistem perairan juga tergantung pada besarnya kemampuan tumbuhan akuatik dalam melakukan aktivitas fotosintesis (Nybakken, 1988). Sungai Kromong berada di kawasan wisata Pacet Mojokerto. Berdasarkan observasi Sungai Kromong merupakan sungai dangkal yang alirannya berkelokkelok dengan arus yang deras sehingga substratnya terdiri atas batu dan pasir. Sungai Kromong dimanfaatkan penduduk untuk keperluan mandi, mencuci, irigasi pertanian, obyek wisata rafting, penambangan pasir, dan rencana pembangunan PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hydro). Hampir semua kegiatan penduduk pembuangan limbahnya dialirkan ke badan sungai. Beban badan air sungai semakin lama akan semakin berat, bahkan dapat melampaui kemampuan sungai untuk menetralkan kembali secara alami

1 Skripsi


Imas Masitho


2

(purifikasi) limbah yang masuk sehingga kualitar air akan berubah. Dengan berubahnya kualitas air, kondisi kehidupan akuatik menjadi tidak stabil, dan jumlah dan jenis biota akuatik berkurang sehingga mengakibatkan terputus atau terganggunya siklus rantai makanan (Hidayati, 1995 dalam Sukisno, 1998). Kualitas air pada suatu perairan dapat diketahui dari nilai produktivitas primer pada perairan tersebut yang tergantung pada besarnya populasi dan kemampuan tumbuhan akuatik dalam melakukan aktivitas fotosintesis (Michael, 1995). Kualitas perairan yang berubah akan mempengaruhi keberadaan perifiton baik biomassa maupun struktur komunitasnya (Watanabe et. al., 2000). Secara limnologis, untuk menggambarkan sifat dan potensi produktivitas primer organisme mikroskopis di perairan mengalir lebih tepat bila melalui pengamatan terhadap komunitas perifiton dan bukan komunitas planktonnya. Hal tersebut disebabkan perifiton yang ditemukan disuatu tempat atau stasiun lebih dapat mewakili keadaan perairan mengalir tersebut karena relatif tidak berpindahpindah, dibandingkan dengan plankton. Suatu sampel plankton yang diambil di suatu stasiun dalam perairan mengalir mungkin saja dari tempat yang jauh di hulu sungai, tetapi hanyut oleh arus dan tertangkap di badan air yang diplot sebagai stasiun (Hartoto et. al., 1995). Oleh karena itu dalam penelitian ini dilakukan pengambilan sampel perifiton. Menurut Hill dan Webster (1982) perifiton adalah mikroalga penempel yang umumnya merupakan sumber energi utama diperairan, keberadaannya sangat melimpah dan memiliki peranan yang lebih besar dalam menentukan produktivitas primer dibanding fitoplankton. Perifiton yang berada di sungai dapat

Skripsi


Imas Masitho


3

bertahan tidak terbawa arus karena mengalami adaptasi evolusioner yaitu dapat melekat pada substrat (Anonimusb, 2000). Ada banyak metode yang sering digunakan untuk mengetahui nilai produktivitas primer di perairan sungai, diantaranya adalah mengukur biomassa baik secara langsung maupun tidak langsung (Sukisno, 1998). Pengukuran biomassa dapat dilakukan dengan mengukur berat kering atau berat basah, karbon, nitrogen, ATP (adenosin triphosfat) atau klorofil-a nya. Pada prakteknya pengukuran kadar klorofil-a lebih mudah dilakukan karena tidak perlu memisahkan perifiton dengan detritus atau bahan lain yang terkandung dalam substrat yang diukur (Soegianto, 2004). Pengukuran produktivitas perifiton lebih sulit daripada fitoplankton yang relatif homogen. Perifiton sangat merekat erat dengan substrat mereka sehingga pemisahkan perifiton yang menempel di batuan topografi yang permukaannya tidak teratur atau daun yang rapuh akan sulit dilakukan. Oleh karena itu penggunakan substrat buatan seringkali dilakukan untuk pengamatan kolonisasi perifiton (Azim et al., 2005). Berdasarkan uraian di atas maka pada penelitian skripsi ini dilakukan pengukuran produktivitas primer perifiton di perairan sungai berdasarkan kandungan klorofil-a dan struktur komunitas perifiton yang diambil dari berbagai substrat buatan, yaitu substrat kaca, substrat semen dengan permukaan kasar, dan substrat semen dengan permukaan berkerikil. Diharapkan melalui penelitian ini didapatkan nilai produktivitas primer perifiton dan struktur komunitas dalam substrat buatan yang sesuai untuk menggambarkan kondisi lingkungan di dalam perairan mengalir.

Skripsi


Imas Masitho


4

1.2

Rumusan Masalah Berdasarkan dengan latar belakang masalah di atas, maka dapat diajukan

rumusan masalah sebagai berikut: 1.

Berapa nilai produktivitas primer perifiton berdasarkan kandungan klorofil-a dalam subtrat kaca, semen permukaan kasar, dan semen berkerikil di Sungai Kromong?

2.

Apakah ada perbedaan nilai produktivitas primer perifiton berdasarkan kandungan klorofil-a dalam substrat kaca, semen permukaan kasar, dan semen berkerikil di Sungai Kromong?

3.

Bagaimana struktur komunitas perifiton dalam substrat kaca, semen permukaan kasar, dan semen berkerikil di Sungai Kromong?

1.3

Asumsi Penelitian Perifiton merupakan organisme yang memiliki cara hidup melekat pada

substrat yang terletak di dalam atau muncul keluar dari permukaan dasar perairan. Keberadaan substrat sebagai tempat hidupnya merupakan faktor penentu komunitas perifiton tersebut dapat bertahan hidup. Dengan demikian variasi substrat buatan yang akan ditanam sebagai substrat tempat hidup perifiton dapat berpengaruh terhadap struktur komunitas perifiton dan produktivitas primer berdasarkan klorofil-a. 1.4

Hipotesis

1.4.1 Hipotesis penelitian Jika substrat buatan yang digunakan sebagai media pertumbuhan perifiton berbeda maka nilai produktivitas primer dan struktur komunitas perifiton berbeda.

Skripsi


Imas Masitho


5

1.4.2 Hipotesis statistik H0 = Tidak ada perbedaan nilai produktivitas primer pada substrat kaca, substrat semen kasar, dan substrat semen berkerikil. Ha = Ada perbedaan nilai produktivitas primer pada substrat kaca, substrat semen kasar, dan substrat semen berkerikil. 1.5

Tujuan Penelitian

1.

Mengetahui nilai produktivitas primer perifiton berdasarkan kandungan klorofil-a dalam subtrat kaca, semen permukaan kasar, dan semen berkerikil di Sungai Kromong.

2.

Mengetahui perbedaan nilai produktivitas primer berdasarkan kandungan klorofil-a dalam subtrat kaca, semen permukaan kasar, dan semen berkerikil di Sungai Kromong.

3.

Mengetahui struktur komunitas perifiton dalam substrat kaca, substrat semen permukaan kasar, dan semen berkerikil di Sungai Kromong.

1.6

Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat digunakan untuk menambah referensi

ilmiah tentang pengukuran nilai produktivitas primer dan struktur komunitas perifiton pada berbagai substrat buatan di perairan sungai.

Skripsi


Imas Masitho


BAB II TINJAUAN PUSTAKA 3.1

Tinjauan tentang Sungai

3.1.1 Pengertian sungai dan peran sungai Sungai merupakan ekosistem perairan tawar yang mengalir (lotik). Dalam badan air sungai terjadi pencampuran massa air secara menyeluruh dan tidak terbentuk stratifikasi vertikal kolom air. Secara spesifik ekosistem sungai terbagi menjadi dua, yaitu perairan berarus deras dan perairan berarus lambat (Clapham, 1983 dalam Pratiwi dan Noerdjito, 2004). Kedalaman air serta luas penampang melintang sungai yang relatif rendah dibandingkan dengan perairan tenang menyebabkan tingginya intensitas hubungan antara substrat dengan air. Dengan kata lain sungai memiliki hubungan yang sangat erat dengan kondisi daratan sekitarnya (Pratiwi dan Noerdjito, 2004). Faktor fisika-kimia sungai juga berhubungan erat dengan kecepatan arus. Pada sungai yang berarus deras mempunyai potensi lebih besar untuk berdifusi dengan oksigen atmosfir bila dibandingkan dengan sungai yang berarus lambat. Disamping itu kadar oksigen terlarut juga dipengaruhi oleh aktivitas fotosintesis dan respirasi organisme perairan. Kestabilan kadar oksigen ini secara ekologis mempunyai arti penting bagi organisme oleh karena itu komunitas sungai sangat peka dan mudah mengalami modifikasi bila terjadi penurunan kadar oksigen terlarut (Odum, 1971). Pada ekosistem sungai sedikit sekali atau bahkan tidak dijumpai adanya stratifikasi suhu. Keadaan ini berkaitan dengan adanya arus dan

6 Skripsi


Imas Masitho


7

tipe substrat dasar sungai yang memungkinkan lapisan sungai selalu teraduk secara vertikal dan horisontal. (Soegianto, 2010). Di bumi, proporsi air sungai terhadap volume air secara keseluruhan sangat kecil yaitu kurang dari 1% (Pratiwi dan Noerdjito, 2004). Meskipun demikian sungai memiliki peran yang sangat besar, secara ekologis sungai berperan dalam siklus hidrologis, sumber plasma nutfah, habitat biota, siklus materi, dan aliran energi. Secara ekonomis sungai dapat dimanfaatkan sebagai sarana transportasi yang murah dan efisien. Secara sosial dan budaya sungai dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan adat, seperti Sungai Gangga di India. Secara politis sungai digunakan sebagai pembatas wilayah antar kabupaten, propinsi, bahkan negara. Sungai juga dapat dimanfaatkan untuk keperluan seharihari seperti mandi, sumber air bersih, mencuci (Barus, 2002), irigasi pertanian, berakhirnya saluran pembuangan air hujan dan air limbah, dan potensial untuk dijadikan objek wisata sungai (Anonimusa, 2011). Banyaknya limbah dari aktivitas manusia yang bermuara di sungai tersebut dapat mengakibatkan turunnya kualitas perairan sungai (Soegianto, 2010). 3.1.2 Tinjauan tentang Sungai Kromong Sungai Kromong berada di kawasan wisata Pacet Mojokerto. Berdasarkan observasi Sungai Kromong merupakan sungai dangkal yang alirannya berkelokkelok dengan arus yang deras sehingga substratnya terdiri dari batu dan pasir. Sungai Kromong dimanfaatkan penduduk untuk keperluan mandi, mencuci, irigasi pertanian, obyek wisata, penambangan pasir, dan rencana pembangunan PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hydro).

Skripsi


Imas Masitho


8

Sungai Kromong yang digunakan sebagai stasiun dalam penelitian ini berada di Desa Kemiri Kecamatan Pacet Kabupaten Mojokerto yang terletak pada S 7o39’30.03” E 112o31’14.07” sampai S 7o39’32.15” E 112o31’15.31” dengan ketinggian 405 m di atas permukaan laut.

Stasiun pengamatan

Foto: Google earth

Gambar 1. Foto satelit stasiun penelitian di Sungai Kromong Pacet Mojokerto. 3.2

Tinjauan tentang Perifiton

3.2.1 Definisi perifiton Perifiton atau aufwuch menurut Van Dam et al. (2002) adalah kompleks biota akuatik sesil (imobil) terasosiasi dengan detritus yang menempel pada substrat terendam, kompleks biota tersebut berupa campuran mikroalga, cyanobacteria, heterotrophic mikroba, protozoa, dan detritus. Sedangkan menurut Hill dan Webster (1982) perifiton adalah mikroalga penempel yang umumnya merupakan sumber energi utama diperairan, keberadaannya sangat melimpah dan

Skripsi


Imas Masitho


9

memiliki peranan yang lebih besar dalam menentukan produktivitas primer dibanding fitoplankton. Pada penelitian ini perifiton yang diamati merupakan biota akuatik sesil yang merupakan sumber energi utama perairan. Berdasarkan substrat penempelannya, perifiton dapat dibedakan atas: (1) epipelik, yaitu perifiton yang menempel pada permukaan sedimen; (2) epifitik, yaitu perifiton yang menempel pada permukaan tumbuhan; (3) epilitik, yaitu perifiton yang menempel pada permukaan batuan; (4) epizoik, yaitu perifiton yang menempel pada permukaan hewan (Wetzel, 1982). 3.3

Tinjauan tentang Produktivitas Primer Dalam sebuah ekosistem, pada tiap tingkat tropik terdapat produksi dan

pada tingkat tropik terbawah dimana terjadi proses fotosintesis oleh organisme autotrop dihasilkan produktivitas primer (Odum, 1983). Produktivitas primer menunjukkan simpanan energi kimia yang tersedia bagi konsumen (Mahmuddin, 2009). Hasil tetap (Standing crop) yang diterapkan pada tumbuhan ialah jumlah biomassa tumbuhan yang terdapat dalam suatu volume air tertentu pada suatu saat tertentu. Produktivitas primer merupakan jumlah karbon yang terdapat di dalam kehidupan dan secara umum dinyatakan sebagai jumlah gram karbon yang dihasilkan dalam satu meter kuadrat kolom air per hari (g C/m2/hari) atau jumlah gram karbon yang dihasilkan dalam satu meter kubik per hari (g C/m3/hari) (Levinton, 1982). Selain jumlah karbon yang dihasilkan tinggi rendahnya produktivitas primer perairan dapat diketahui dengan melakukan pengukuran terhadap biomassa fitoplankton dan konsentrasi klorofil-a (Darmadi, 2010). Dan

Skripsi


Imas Masitho


10

(Soegianto, 2004) mengatakan bahwa pengukuran biomassa dapat dilakukan dengan mengukur berat kering atau berat basah, karbon, nitrogen, ATP (adenosin triphosfat) atau klorofil-a nya. Pada prakteknya pengukuran kadar klorofil-a lebih

mudah dilakukan karena tidak perlu memisahkan perifiton dengan detritus atau bahan lain yang terkandung dalam substrat yang diukur. Fitoplankton, perifiton, dan makrofita merupakan biota utama dalam menentukan produktivitas primer perairan. Komunitas perifiton berperan dalam menentukan produktivitas primer baik di perairan mengalir maupun tergenang. (Barnes dan Mann, 1982 dalam Supriyanti, 2001). Secara limnologis, untuk menggambarkan sifat dan potensi produktivitas primer organisme mikroskopis di perairan mengalir lebih tepat bila melalui pengamatan terhadap komunitas perifiton dan bukan komunitas planktonnya. Hal tersebut disebabkan perifiton yang ditemukan disuatu tempat atau stasiun lebih dapat mewakili keadaan perairan tersebut karena relatif tidak berpindah-pindah, dibandingkan plankton. Suatu sampel plankton yang diambil di suatu stasiun dalam perairan mengalir mungkin saja dari tempat yang jauh di hulu sungai, tetapi hanyut oleh arus dan tertangkap di badan air yang diplot sebagai stasiun (Hartoto et. al., 1995). Klorofil yang terdapat di dalam perifiton (terutama klorofil-a) merupakan katalisator yang esensial dalam berlangsungnya proses fotosintesis. Selain sebagai katalisator klorofil juga berperan sebagai penyerap energi cahaya yang dapat digunakan dalam proses fotosintesis. Oleh karena itu para peneliti menentukan produktivitas primer dengan menggunakan data klorofil dan intensitas cahaya. Untuk menentukan produktivitas suatu perairan berdasarkan klorofil perlu

Skripsi


Imas Masitho


11

ditentukan lebih dahulu assimilation number-nya yaitu angka yang menunjukkan laju asimilasi per satuan berat klorofil (Riyono, 2006). Menurt Riyono (2006) penggunaan nilai tetapan assimilation number ini berubah-ubah karena aktivitas klorofil berubah sesuai dengan berubahnya kondisi lingkungan terutama suhu, intesitas cahaya, nutrien, dan lain-lain. Dalam beberapa tulisan Saijo dan Ichimura (1960) dalam Riyono (2006) telah mengemukakan bahwa nilai assimilasi number relatif konstan hanya untuk suatu perairan pada waktu tertentu saja, sehingga dapat berubah dengan berubahnya musim dan tempat. 3.4

Tinjauan tentang Struktur Komunitas Perifiton Komunitas menurut Odum (1993), dapat dikaji berdasarkan sifat-sifat

struktural (struktur komunitas). Struktur komunitas dapat dipelajari berdasarkan komposisi, ukuran, dan keragaman spesies. Struktur komunitas juga terkait erat dengan kondisi habitat. Perubahan pada habitat akan berpengaruh terhadap tingkat spesies sebagai komponen terkecil penyusun populasi yang membentuk komunitas. Perubahan tersebut terjadi akibat adanya interaksi dua komponen prinsip ekologi yaitu: prinsip toleransi dan prinsip kompetisi. Struktur suatu komunitas tidak hanya dipengaruhi oleh hubungan antar spesies, tetapi juga oleh jumlah relatif organisme dari spesies-spesies itu. Sehingga kelimpahan relatif suatu spesies dapat mempengaruhi fungsi suatu komunitas, distribusi individu antar spesies dalam komunitas, bahkan dapat memberikan pengaruh pada keseimbangan komunitas dan akhirnya berpengaruh pada stabilitas komunitas (Soegianto, 1994).

Skripsi


Imas Masitho


12

Komunitas perifiton umumnya terdiri atas alga mikroskopis yang menempel, baik satu sel maupun alga benang terutama dari jenis diatom, jenis alga Conjugales, Cyanophyceae, Euglenophyceae, dan Chrysophyceae (Wetzel, 1982). Dan Krisanti (1993) menambahkan dalam pernyataannya bahwa komunitas perifiton pada substrat di perairan mengalir terdiri atas alga dan mikroorganisme heterotrof. Rutner (1974) dalam Supriyanti (2001) menjelaskan mengenai zonasi dalam struktur komunitas perifiton, yaitu: 1. Zona eulitoral, adalah daerah pinggiran yang masih mendapat percikan air. Daerah ini ditumbuhi perifiton yang dapat bertahan terhadap perubahan lingkungan yang cukup ekstrim. 2. Zona sublitoral atas, yaitu zona perairan yang masih dapat ditembus sinar matahari, perubahan suhu kecil dan tidak berarti. Zona ini memiliki komposisi perifiton yang paling kaya. 3. Zona sublitoral bawah, yaitu zona air yang kurang mendapat sinar matahari. Intensitas cahaya dan suhu menurun menurut wilayah termoklin. Dengan kondisi demikian, jenis alga hijau secara kuantitatif menurun, namun masih layak bagi alga coklat, alga biru, dan alga merah. 4. Zona air gelap, pada zona ini komunitas perifiton jenis alga autotrof semakin menghilang dan digantikan oleh jenis-jenis heterotrof. Pembagian zona diatas umumnya digunakan dalam perairan tergenang sedangkan pada perairan mengalir zona yang ada hanya zona 1 dan zona 2.

Skripsi


Imas Masitho


13

Fitoplankton, perifiton, dan makrofita merupakan biota utama yang menentukan produtivitas primer perairan. Komunitas perifiton berperan dalam menetukan produktivitas primer perairan baik pada perairan mengalir maupun perairan tergenang. Di perairan tergenang peranan komunitas perifiton lebih rendah dari pada komunitas fitoplankton, sedangkan untuk perairan mengalir peranan komunitas perifiton lebih besar kecuali di perairan mengalir yang keruh (Barnes dan Mann, 1992 dalam Supriyanti, 2001). 3.5

Tinjauan tentang Substrat Syam (1994) menyatakan bahwa perkembangan perifiton dipandang

sebagai proses akumulasi. Yaitu proses peningkatan biomassa dengan bertambahnya waktu. Menurut Osborne (1983) proses akumulasi perifiton berupa pembentukan kolonisasi pada substrat yang berlangsung segera ketika pengkoloni menempel pada substrat, dan Atmadja (1986) menambahkan kolonisasi tersebut diikuti oleh proses suksesi hingga keadaan stabil. Kolonisasi adalah proses penempatan suatu daerah oleh organisme, sedangkan suksesi merupakan proses pergantian sekelompok organisme oleh organisme lain dengan komposisi dan struktur komunitas yang berbeda. Perkembangan perifiton menuju kemantapan komunitasnya sangat ditentukan oleh kemantapan keberadaan substrat. Substrat dari benda hidup sering bersifat sementara karena adanya proses pertumbuhan dan kematian. Pada substrat hidup, setiap saat akan terjadi perubahan lingkungan sebagai akibat dari respirasi dan asimilasi, sehingga mempengaruhi komunitas perifiton. Sedangkan pada substrat benda mati akan lebih bersifat permanen, meskipun pembentukan

Skripsi


Imas Masitho


14

komunitas berjalan lambat, namun lebih mantap, tidak mengalami perubahan, rusak, atau bahkan mati (Supriyanti, 2001). Welch (1980) menyatakan bahwa perifiton dapat tumbuh pada substrat buatan seperti plesiglass, gelas obyek, kayu, dan balok-balok beton. Disebutkan pula keuntungan dari penggunaan substrat buatan mudah standarisasinya, karena substrat buatan dapat disamakan di tiap stasiun pada waktu yang sama, sehingga perifiton di setiap lokasi mempunyai kesempatan yang sama. Di samping itu disebutkan pula kerugian penggunaan substrat buatan yaitu spesies yang hidup secara alami mungkin tidak ikut terambil. Menurut Riefani (2008), peletakan substrat buatan sebaiknya pada kedalaman tertentu yang tidak terlihat dari permukaan badan air sungai, untuk menghindari gangguan dari luar perairan (manusia dan hewan darat) dan tidak terkubur oleh endapan lumpur atau pasir di dasar perairan mengalir. Biggs (1988) menyebutkan bahwa dalam menggunakan substrat buatan ada tiga faktor yang perlu diperhatikan, yaitu: waktu pemaparan, yang akan mempengaruhi perluasan pertumbuhan; kecepatan arus, yang dapat menguntungkan beberapa taksa; dan musim.

Skripsi


Imas Masitho


BAB III METODE PENELITIAN 3.1

Tempat dan Waktu Penelitian ini dilakukan di Sungai Kromong, Pacet, Mojokerto pada saat

musim hujan. Untuk analisis kadar klorofil-a perifiton dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi dan untuk analisis sampel perifiton dilakukan di Laboratorium Ekologi Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga. Kegiatan penelitian ini dimulai pada bulan Februari sampai dengan bulan Juni tahun 2012. 3.2

Bahan dan Alat

3.2.1 Bahan penelitian Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini (1) Sampel perifiton yang diambil dari substrat buatan pada periode waktu yang ditentukan; (2) Es, untuk mengawetkan sampel perifiton yang akan diukur kadar klorofilnya; (3) Formalin 1,5%, untuk mengawetkan sampel perifiton yang akan diamati (Soegianto,2004); (4) Aseton 90%, untuk membantu proses pengeluaran klorofil dari jaringan perifiton; (5) Larutan HCl 4 N; (6) Akuades. 3.2.2 Alat penelitian Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: (1) Substrat buatan, berupa substrat kaca, substrat semen kasar, dan substrat semen berkerikil yang berukuran 10 cm x 10 cm; (2) Sling pengikat substrat; (3) Termos es, untuk wadah penyimpanan sampel perifiton; (4) Botol koleksi; (5) Plastik, untuk tempat koleksi sampel air; (6) Tissue; (7) Kertas saring; (8) Tabung kuvet; (9) Spectrofotometer,

15 Skripsi


Imas Masitho


16

untuk mendeteksi kadar klorofil; (10) Sentrifus; (11) Tabung sentrifus; (12) Alat tulis, untuk dokumentasi data; (13) Termometer, untuk mengukur suhu air sungai; (14) Kertas pH, untuk mengukur pH; (15) Rafia dan botol, untuk mengukur kecepatan arus, (16) Kamera digital, untuk dokumentasi kegiatan penelitian; (17) Kertas label; (18) Mikroskop, untuk pengamatan diversitas plankton; (19) Gelas ukur; (20) Membran filter, untuk menyaring sampel; (21) Mortar dan penggerus, untuk menggiling hasil filtrasi, (22) Palmer counting cell, untuk menghitung sampel perifiton; (23) Sprayer; (24) Sikat gigi, untuk menyikat sampel perifiton dari substrat. Beberapa dilampirkan dalam gambar pada Lampiran 14. 3.3

Prosedur Penelitian

3.3.1 Rancangan penelitian Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental yang dilakukan di lapangan. Digunakan perlakuan berupa substrat buatan yang terdiri atas 3 macam; yaitu substrat kaca, substrat semen kasar, dan substrat semen berkerikil. Masingmasing perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 7 kali untuk pengukuran produktivitas primer, sedangkan untuk pengamatan struktur komunitas pada tiaptiap substrat diambil 1 sampel. Sehingga ada 24 substrat buatan yang diambil untuk dilakukan pengamatan dalam satu waktu pada periode waktu yang ditentukan berupa 8 sustrat kaca, 8 substrat semen kasar, dan 8 substrat semen berkerikil. Substrat buatan diberi nomor dan diletakkan di badan air sungai yang dianggap sebagai stasiun penelitian. Pengambilan sampel perifiton dilakukan secara acak (random) dengan melakukan undian pada setiap pengambilan 24

Skripsi


Imas Masitho


17

substrat buatan pada hari ke-10, 20, 30, 40, 50 dan 60 setelah penanaman substrat (Supriyanti, 2001). 3.3.2 Varibel penelitian Dalam penelitian ini terdapat empat variabel yang digunakan, yaitu variabel bebas, variabel terikat, variabel kontrol, dan variabel pendukung. a. Variabel bebas Tiga macam substrat buatan yaitu substrat kaca, semen yang permukaannya kasar, dan semen yang permukaannya berkerikil dengan luas 10 cm x 10 cm. b. Variabel terikat Produktivitas perifiton berdasarkan kadar klorofil-a dan struktur komunitas perifiton. c. Variabel kontrol Periode waktu pengamatan yaitu hari ke-10, 20, 30, 40, 50, dan 60 di pagi hari berkisar antara pukul 06.30 WIB sampai 09.00 WIB. d. Variabel pendukung Intensitas cahaya, kedalaman, kecepatan arus, suhu air, dan pH air. 3.3.3 Cara kerja Perifiton yang diamati adalah perifiton yang tumbuh pada tiga substrat buatan yaitu substrat kaca, sebagai media yang permukaannya licin (halus); substrat semen yang permukaannya kasar; dan substrat semen yang permukaannya dilekatkan batu kerikil dan diberi nomor. Substrat buatan ditata seperti pada Gambar 2. Kemudian ditambatkan membentang pada badan air sungai yang

dianggap sebagai stasiun pengamatan. Stasiun pengamatan perifiton terdapat pada

Skripsi


Imas Masitho


18

salah satu lokasi di Sungai Kromong yang tidak didapati aktivitas manusia seharihari dan terpapar cukup cahaya matahari (Lampiran 2).

Gambar 2. Skema peletakan substrat buatan untuk pengamatan perifiton Keterangan: = Batu

= Tali pengikat substrat buatan

= Substrat buatan

= Arus sungai

= Badan air sungai

= Sisi potong

Substrat buatan diambil secara acak (random) pada hari ke-10, 20, 30, 40, 50, dan 60 setelah penanaman. Substrat buatan yang diambil berupa 8 substrat kaca, 8 substrat semen kasar, dan 8 substrat semen berkerikil. Setiap substrat buatan yang diambil disikat pada kedua sisinya, sisa perifiton yang melekat di semprot dengan akuades. kemudian dimasukkan kedalam plastik koleksi. Selanjutnya untuk sampel yang akan diamati kadar klorofilnya disimpan dalam termos es, sedangkan untuk sampel yang akan diamati struktur komunitasnya

Skripsi


Imas Masitho


19

disimpan dalam botol koleksi dan ditambahkan formalin 1,5%. Kemudian semua sampel dibawa ke Laboratorium Biologi Universitas Airlangga untuk diamati. Analisis Produktivitas perifiton diukur dengan penentuan biomassa. Penentuan biomassa sebaiknya dilakukan maksimal 24 jam setelah pengambilan sampel, sedangkan untuk sampel yang diberi formalin dapat disimpan pada tempat yang gelap pada suhu ruangan untuk waktu yang lebih lama (Soegianto, 2004). Penentuan biomassa perifiton dalam penilitian ini dengan cara mengukur kandungan klorofil-a perifiton menurut Soegianto (2004) yang diringkas dalam bagan pada Lampiran 3. Untuk sampel perifiton yang diawetkan dengan formalin 1,5% diamati di bawah mikroskop dengan 3 kali ulangan dilakukan perhitungan individu perifiton dan diidentifikasi samapi genus dengan buku identifikasi (Streble dan Krauter, 1985; dan Davis, 1955) kemudian dianalisis struktur komunitasnya berdasarkan indeks keanekaragaman, indeks keseragaman, dan indeks dominansi. 3.4.

Parameter Fisika-Kimia Pengukuran parameter fisika-kimia perairan sungai dilakukan bersamaan

dengan pengambilan sampel perifiton pada periode waktu yang ditentukan. Parameter fisika-kimia yang diukur adalah: a. Kecepatan arus Pengukuran kecepatan arus dilakukan secara langsung dengan menggunakan botol plastik yang diisi air dan diikatkan dengan tali rafia sepanjang 10 meter kemudian dihanyutkan mengikuti aliran sungai hingga menegang, dan dicatat waktunya. Pengukuran dilakukan sebanyak tiga kali ulangan (Riefani, 2008).

Skripsi


Imas Masitho


20

b. Kedalaman peletakan substrat Pengukuran kedalaman peletakan substrat dilakukan secara langsung dengan meteran. Kedalaman yang diukur adalah kedalaman dari permukaan air sampai setengah dari substrat buatan. Pengukuran dilakukan di 2 tepi dan tengah substrat yang ditanam di badan sungai pada stasiun pengamatan. c. Suhu air sungai Pengukuran suhu air menggunakan termometer air raksa. Termometer dicelupkan ke badan air selama 5 menit dan dicatat angka yang tertera pada termometer. Pengukuran dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan setiap pengambilan sampel (Riefani, 2008). d. pH Pengukuran pH (derajat keasaman) dengan menggunakan kertas pH lakmus universal. Kertas lakmus dicelupkan kedalam air selama 3 detik, dilihat perubahan warna yang terjadi pada kertas lakmus. Kemudian dicocokkan dengan tabel warna yang menunjukkan nilai pH pada kotak kemasan kertas lakmus universal. 3.5

Analisis Data

3.5.1 Penentuan produktivitas primer Penentuan kadar klorofil-a, sesuai dengan rumus berikut (Brower dan Zar, 1977 dalam Soegianto, 2004): Klorofi-a (mg/m3) =

11,02,43A1 -A2 V1 /V2 d

Keterangan: 11,0

Skripsi

= Koefisien absorbsi


Imas Masitho


21

2,43

= Faktor koreksi

A1

= Absorban klorofil-a dan pheophytin sampel

A2

= Absorban sampel yang diberi HCl

V1

= Volume ekstrak aseton (liter)

V2

= Volume sampel yang disaring (m3)

d

= Diameter kuvet (cm) Untuk menentukan produktivitas primer suatu perairan berdasarkan

klorofil-a perlu ditentukan lebih dahulu assimilasi number-nya (Riyono, 2006). assimilasi number diperoleh dari pengukuran kadar O2 dengan menggunakan

metode winkler (Lampiran 4) kemudian dihitung berdasarkan metode botol gelap dan botol terang sesuai dengan rumus berikut: R = (CO - CD) / ∆t

Laju respirasi (R)

Laju fotosintesis atau Produktivitas primer kotor (PG) PG

= (CL – CD) / ∆t

Produktivitas primer bersih berdasarkan kadar O2 (PN) [assimilasi number] PN

= [(PG – R) x 375,36]

Keterangan: R = Laju respirasi (mg/L/jam) PG = Produktivitas primer kotor atau laju fotointesis (mg/L/jam) PN = Produktivitas primer bersih (mg C/m3/jam) CO = Konsentrasi oksigen awal (mg/L) CD = Konsentrasi oksigen akhir botol gelap (mg/L) CL = Konsentrasi oksigen akhir botol terang (mg/L)

Skripsi


Imas Masitho


22

∆t = Periode waktu berlangsungnya proses respirasi (jam) 375,36 = Faktor pengkali Riyono (2006) menyatakan apabila fitoplankton tidak tersebar secara vertikal maka produktivitasnya harus dihitung pada beberapa kedalaman terlebih dahulu. Dalam penelitian ini perifiton yang akan diukur produktivitasnya berada pada kedalaman yang dianggap tidak jauh berbeda (substrat buatan ditanam dalam kedalaman sungai yang ditentukan), sehingga tidak perlu menghitung pada beberapa kedalaman. Produktivitas primer berdasarkan klorofil dihitung menurut rumus berikut:

P = R x C x assimilation number

Keterangan: P = Produktivitas primer dalam (mg C/m2/hari) R = Laju fotosintesis relatif C = kadar klorofil-a (mg/m3) Assimilation number = laju asimilasi per satuan berat klorofil

3.5.2 Analisis struktur komunitas A.

Kepadatan perifiton Kepadatan perifiton dihitung dengan menggunakan rumus modifikasi

Lackey Drop Microtransecting Methods (APHA, 1989): 1

B

N = AxC x n Keterangan: N = Kepadatan perifiton (ind/cm2) A = Luas substrat yang dikerik (2 x 100 cm2) B = Volume konsentrat pada botol contoh (100 ml)

Skripsi


Imas Masitho


23

C = Volume gelas obyek Palmer counting cell (0,01 ml) n = Jumlah perifiton yang tercacah (ind)

B.

Indeks keanekaragaman, keragaman, dan dominansi Nilai keanekaragaman atau diversitas jenis perifiton dalam penelitian ini

dihitung berdasarkan modifikasi Indeks Shanon-Wiener (Odum, 1971): H' = - ∑ Keterangan: H' = Indeks diversitas/Indeks keanekaragaman pi =

(proporsi jenis ke-i)

ni = jumlah individu jenis ke-i

N = jumlah total individu Menurut Canter dan Hill (1981) dalam Soegianto (2004), kriteria indeks keanekaragaman tersebut diklasifikasikan sebagai berikut: Tabel 3.1 Kriteria kualitas perairan menurut indeks keanekaragaman fitoplankton Tingkat Pencemaran Indeks Keanekaragaman Sangat baik > 2,00 Baik 1,60-2,00 Sedang 1,00-1,59 Buruk 0,70-0,99 Sangat buruk < 0,70 Nilai H’maks dihitung dengan rumus: H’maks = ln s Keterangan: s = jumlah spesies (jumlah jenis) Selanjutnya untuk melihat keseragaman penyebaran jenis digunakan indeks keseragaman Eveness Shannon (Soegianto, 1994): E = H’/H’maks

Skripsi


Imas Masitho


24

Perhitungan evenness seringkali disebut juga keanekaragaman relatif. Nilai indeks keseragaman berkisar antara 0-1. Semakin kecil nilai E, akan semakin kecil pula keseragaman suatu populasi, yang berarti penyebaran jumlah individu setiap jenis tidak sama dan ada kecenderungan populasi tersebut didominasi oleh jenis organisme tertentu. Begitupun sebaliknya, semakin besar nilai E maka populasi menunjukkan keseragaman yang tinggi, yaitu jumlah individu tiap jenis dapat dikatakan sama atau tidak jauh berbeda (Supriyanti, 2001). Untuk mengetahui dominansi dapat menggunakan Indeks Dominansi Simpson (Krebs, 1989): D = ∑ Keterangan: D = Indeks Dominansi Simpson pi =

(proporsi jenis ke-i)

Nilai indeks simpson berkisar antara 0-1, semakin kecil nilainya berarti tidak ada dominansi. Sebaliknya jika nilai indeks simpson semakin besar maka ada dominansi oleh jenis tertentu. 3.5.3 Pengujian hipotesis Uji hipotesis dalam penelitian ini digunakan untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan nilai produktivitas primer berdasarkan klorofil-a pada ketiga substrat buatan. Dalam penelitian ini digunakan uji beda statistik parametrik ANOVA satu arah dan uji BNT (Beda Nyata Terkecil) dengan bantuan SPSS 16.0 for windows.

Skripsi


Imas Masitho


BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1

Produktivitas Primer Berdasarkan Klorofil-a Klorofil-a merupakan salah satu parameter yang sangat menetukan

produktivitas primer di perairan. Berdasarkan hasil pengamatan perifiton pada penelitian ini, didapatkan nilai kadar klorofil-a dan produktivitas primer dalam tabel berikut: Tabel 4.1 Kadar klorofil-a dan produktivitas primer pada berbagai substrat buatan Kadar klorofil-a (mg/m3) Hari keKC SK SB 10 133,7 400,9 935,6 20 267,3 668,3 1069,2 30 534,6 1069,2 1603,8 40 400,9 668,3 1069,2 50 801,9 935,6 1201,9 60 267,3 668,3 801,9 Keterangan: KC = Substrat kaca SK = Substrat semen kasar SB = Substrat semen berkerikil

Produktivitas primer (mg C/m3/hari) KC SK SB 120,4 361,1 842,8 240,8 602,01 963,1 481,6 963,1 1444,7 361,1 602,01 963,1 722,4 842,8 1083,6 240,8 602,01 722,4

Kadar klorofil-a dalam tabel 4.1 berbanding lurus dengan nilai produktivitas primer. Keberadaan besar nilai klorofil-a dan produktivitas primer dipengaruhi terutama oleh struktur substrat buatan yang dipaparkan selama 60 hari. Hal ini sesuai dengan pernyataan Supriyanti (2001) bahwa perkembangan perifiton menuju kemantapan komunitasnya sangat ditentukan oleh kemantapan keberadaan substrat. Pada substrat kaca dengan permukaan licin memudahkan perifiton hanyut oleh arus sungai yang deras. Sedangkan pada substrat semen kasar didapatkan nilai yang relatif lebih tinggi karena dalam permukaan yang

25 Skripsi


Imas Masitho


26

kasar perifiton cukup mampu bertahan. Hal itu terlihat juga pada substrat semen berkerikil yang memiliki nilai kadar klorofil-a paling tinggi diantara substrat lainnya, karena saat arus sungai melewati substrat, perifiton dapat bertahan dengan menempel lebih kuat di sela-sela kerikil dan tidak terbawa oleh arus. Data nilai produktivitas primer perifiton dalam berbagai substrat buatan berdasarkan klorofil-a dapat dipresentasikan dalam gambar 3 berikut: Substrat Kaca

Substrat Semen Kasar

Substrat Semen Berkerikil

20

40

Produktivitas Primer (mg C/m3/hari)

1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 10

30

50

60

Waktu Pengamatan (hari)

Gambar 3. Grafik batang nilai produktivitas primer selama pengamatan Menurut Osborne (1983) proses akumulasi perifiton berupa pembentukan kolonisasi pada substrat yang berlangsung segera ketika pengkoloni menempel pada substrat, dan Atmadja (1986) menambahkan kolonisasi tersebut diikuti oleh proses suksesi hingga keadaan stabil. Dari hasil pengamatan biomassa (klorofil-a) mengalami peningkatan dengan bertambahnya waktu, yang mengakibatkan nilai produktivitas primer perifiton mengalami kenaikan berturut-turut dari hari ke-10,

Skripsi


Imas Masitho


27

20, dan 30. Sedangkan pada hari ke-40 menurun dan kembali menurun pada hari ke-60. Nilai rata-rata produktivitas primer perifiton tertinggi terdapat pada substrat berkerikil pada hari ke-30 sebesar 1444,7 mg C/m3/hari, sedangkan untuk nilai rata-rata produktivitas primer perifiton terendah terdapat pada substrat kaca pada hari ke-10 sebesar 120,4 mg C/m3/hari. Hal ini terjadi karena saat pengambilan sampel perifiton di Sungai Kromong mengalami banjir sebelum pengambilan sampel hari ke-40 dan ke-60. Akibatnya perifiton yang tumbuh pada substrat buatan pada hari tersebut hanyut terbawa arus banjir dan hasil perhitungan absorbansinya berkurang. Dengan demikian pada penelitian ini terjadi suksesi primer pada hari ke-10 dan suksesi sekunder setelah terjadi banjir di Sungai Kromong. 4.2

Struktur Komunitas Perifiton yang ditemukan di stasiun pengamatan terdiri atas alga

mikroskopis. Berupa 16 genus yang terbagi dalam 6 ordo (lampiran 9 dan lampiran 11), yaitu Naviculales (7 genus), Bacillariales (3 genus), Achnanthales (1 genus), Cymbellales (2 genus), Fragilariales (2 genus), dan Microthamniales (1 genus). Selain alga mikroskopis tersebut pada substrat buatan juga ditemukan beberapa hewan makroinvertebrata seperti gastropoda, larva capung, dan crustacea kecil yang diduga merupakan konsumen alga mikroskopis. Jenis alga yang ditemukan sedikit, hal ini disebabkan berbagai faktor seperti proses adaptasi alga terhadap substrat buatan, tingginya jumlah konsumen, dan kondisi lingkungan perairan yang berarus deras dan sesekali banjir setelah hujan.

Skripsi


Imas Masitho


28

Pada substrat kaca ditemukan jumlah jenis tertinggi pada hari ke-30 sebanyak 14 genus, sedangkan jumlah jenis terendah ditemukan pada pengamatan hari ke- 40 dan ke-60 sebesar 8 genus. Pada substrat semen kasar ditemukan 12 genus pada hari ke-20 dan ke-30, sedangkan jumlah jenis terendah ditemukan pada pengamatan hari ke-60 sebesar 8 genus. Pada substrat semen berkerikil jumlah jenis tertinggi pada pengamatan hari ke-50, sedangkan jumlah jenis terendah ditemukan pada pengamatan hari ke-60 (Lampiran 9). Jumlah jenis tertinggi yang tercacah dengan jumlah ribuan dari ketiga substrat adalah Anomoeoneis, Stauroneis, Navicula2, Nitzschia1, dan Cocconeis. Dari data

tersebut dapat dikatakan bahwa jumlah jenis perifiton yang ditemukan hampir sama di ketiga substrat buatan. Komposisi jenis perifiton yang ditemukan berubah-ubah pada tiap pengamatan menunjukkan kondisi komunitas masih dalam proses perkembangan.

Kepadatan (ind/cm2)

Substrat kaca

Semen Kasar

Semen Berkerikil

1800000 1600000 1400000 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0 10

20

30

40

50

60

Waktu pengamatan (hari)

Gambar 4. Grafik kepadatan perifiton dalam berbagai substrat buatan

Skripsi


Imas Masitho


29

Kepadatan perifiton pada gambar 4 mengalami kenaikan dan penurunan yang sejajar dengan nilai produktivitas primer pada gambar 3. Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya pada hari ke-40 dan ke-60 mengalami penurunan dikarenakan sebelum pengamatan terjadi banjir di Sungai Kromong. Dari hasil pengamatan kepadatan perifiton tercatat paling tinggi pada substrat semen berkerikil dibandingkan dengan kedua substrat lainnya. Nilai indeks keanekaragaman, indeks keseragaman, dan indeks dominansi disajikan dalam tabel 4.2. Nilai Indeks keanekaragaman selama pengamatan berfluktuasi dengan kisaran 1,5-1,75. Berdasarkan kriteria kualitas perairan menurut indeks keanekaragaman fitoplankton pada tabel 3.1 perairan di Sungai Kromong tergolong perairan sedang sampai baik. Namun keanekaragaman jenis yang terhitung dalam penelitian ini rendah karena jumlah jenis yang ditemukan sedikit dengan nilai kelimpahan yang jauh berbeda. Hal ini terjadi karena perifiton belum sampai pada perkembangan yang stabil dalam substrat buatan, dan dipengaruhi dengan kondisi lingkungan dan cuaca yang buruk. Menurut Soegianto (2004) suatu komunitas dikatakan mempunyai keanekaragaman jenis yang tinggi, jika komunitas tersebut disusun oleh banyak jenis yang mempunyai kelimpahan besar dan sama atau hampir sama. Sebaliknya, jika suatu komunitas disusun hanya beberapa jenis saja yang melimpah, maka keanekaragaman jenisnya rendah.

Skripsi


Imas Masitho


30

Tabel 4.2 Data nilai indeks keanekaragaman, keseragaman, dan dominansi Substrat Kaca Semen Kasar Semen Berkerikil Keterangan:

Pengamatan hari ke10 20 30 40 50 H' 1,57 1,54 1,6 1,45 1,5 E 0,68 0,7 0,62 0,69 0,63 D 0,23 0,24 0,22 0,27 0,24 H' 1,6 1,6 1,6 1,55 1,51 E 0,7 0,64 0,64 0,71 0,66 D 0,23 0,23 0,24 0,24 0,25 H' 1,63 1,9 1,75 1,6 1,58 E 0.67 0,73 0,65 0,71 0,56 D 0,21 0,21 0,23 0,23 0,22 H' = Indeks keanekaragaman E = Indeks keseragaman D = Indeks dominansi Indeks

60 0,52 0,72 0,24 1,42 0,68 0,28 1,52 0,72 0,23

Indeks keseragaman menunjukkan tingkat kesamaan penyebaran jumlah individu suatu jenis dalam suatu komunitas. Selama pengamatan indeks keseragaman di perairan ini berkisar antara 0,56-0,73. Kisaran tersebut cukup tinggi meskipun tidak mencapai angka 1 yang berarti penyebaran jumlah individu setiap jenis hampir sama dan hampir tidak ada kecenderungan komunitas tersebut didominasi oleh jenis organisme tertentu. Indeks dominansi dapat mengetahui peranan parsial masing-masing jenis dalam suatu komunitas. Kisaran nilai indeks dominansi selama pengamatan adalah 0,21-0,24. Kisaran tersebut tergolong rendah yang berarti tidak ada dominansi dari keberadaan jenis yang ditemukan dalam komunitas perifiton di dalam substrat buatan penelitian ini. 4.3

Parameter Fisika-Kimia Bermacam-macam faktor fisika-kimia dapat mempengaruhi kelangsungan

hidup dan produktivitas tumbuhan terestrial maupun perairan (Nybakken, 1988). Pada penelitian ini dilakukan pengamatan beberapa faktor fisika-kimia seperti

Skripsi


Imas Masitho


31

kecepatan arus, kedalaman penanaman substrat, suhu, dan pH perairan. Hasil pengamatan parameter fisika-kimia selama periode penilitian tertera pada tabel 4.3 berikut: Tabel 4.3 Parameter fisika-kimia yang diukur selama periode penelitian Parameter (unit) Kecepatan arus (m/s) Kedalaman (cm) Suhu (oC) pH

10 0,67 11 21 7

Waktu pengamatan (hari) 20 30 40 50 0,73 0,61 0,83 0,7 17,3 21,5 19,1 20,7 20 21 22 21 7,5 7 7 7

60 0,68 23 21 7,5

Kisaran 0,61-0,7 11-23 20-22 7-7,5

Kecepatan arus yang diukur dalam penelitian ini adalah arus permukaan aliran sungai. Kecepatan arus yang teramati tergolong deras yaitu berkisar antara 0,61 m/s-0,7 m/s. Derasnya arus sungai sangat mempengaruhi daya tahan perifiton untuk tumbuh pada substrat buatan. Sehingga ketika hujan turun arus sungai akan lebih deras dan mengakibatkan beberapa jenis perifiton yang tumbuh di substrat buatan hanyut tidak teramati. Kedalaman yang diukur dalam penelitian ini adalah kedalaman dari permukaan air sampai substrat buatan yang tertanam. Berdasarkan pengukuran kedalaman substrat buatan berkisar antara 11 cm-23 cm dari permukaan perairan. Perbedaan kedalaman yang terukur selama periode pengamatan disebabkan oleh masa yang tersangkut pada tali pengikat substrat. Semakin lama periode pengamatan semakin banyak seresah dan sampah yang tersangkut sehingga tali pengikat kendur dan mengakibatkan kedalaman substrat bertambah. Kedalaman tertinggi terjadi pada pengamatan hari ke-60, saat pengamatan tali pengikat substrat terputus karena derasnya arus banjir yang terjadi sehari sebelum pengamatan.

Skripsi


Imas Masitho


32

Pada ekosistem perairan sungai sedikit sekali atau bahkan tidak dijumpai adanya stratifikasi suhu. Keadaan ini berkaitan dengan adanya arus dan tipe substrat dasar sungai yang memungkinkan lapisan sungai selalu teraduk secara vertikal dan horisontal. (Soegianto, 2010). Suhu yang terukur selama pengamatan berkisar antara 20oC-22oC. Berdasarkan pengukuran nilai pH pada stasiun penelitian ini berkisar antara 7-7,5. Nilai pH suatu perairan sangat dipengaruhi oleh kemampuan air untuk melepas atau mengikat sejumlah ion hidrogen yang menunjukkan perairan tersebut asam atau basa. Nilai pH yang ideal bagi kehidupan organisme air pada umumnya terdapat antara 7-8,5 yang dikategorikan dalam perairan produktif (Barus, 2004). Dan data pada tabel 4.3 menunjukkan bahwa perairan di Sungai Kromong menunjukkan pH netral yang tergolong perairan produktif dan mendukung kehidupan organisme. 4.4

Analisis Statistik Berdasarkan hasil analisis statistik pada Lampiran 13 diketahui bahwa

hipotesis nol ditolak dan didapatkan hasil bahwa perbedaan substrat buatan yang dipakai berpengaruh sangat nyata (P<0,01), terhadap nilai produktivitas primer, hal ini dapat diperhatikan dari nilai F nya yang lebih besar dari F Tabel (lihat Tabel F(0,01) db 2; 15) atau Sig. 0,01 dan Sig. 0,00 (P<0,01). Uji BNT (LSD) dan uji Duncan terdapat perbedaan yang sangat nyata (P<0,01) dari ke-tiga substrat, hal ini dapat dilihat dari Sig. pada Uji LSD yaitu 0,00 (P<0,01) dan Subset pada uji Duncan dimana semua rata-rata terletak pada subset yang berbeda.

Skripsi


Imas Masitho


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1

Kesimpulan Dari hasil penelitian produktivitas primer dan struktur komunitas perifiton

di Sungai Kromong Pacet Mojokerto, didapatkan kesimpulan sebagai berikut: 1.

Nilai produktivitas primer perifiton mengalami kenaikan pada hari ke-10,

20, dan 30 kemudian menurun pada hari ke-40 dan ke-60 yang disebabkan oleh banjir. Pada substrat kaca nilai produktivitas primer berkisar antara 120,4 mg C/m3/hari sampai 722,4 mg C/m3/hari. Pada substrat semen kasar berkisar antara 361,1 mg C/m3/hari sampai 963,1 mg C/m3/hari. Dan kisaran nilai produktivitas primer pada substrat semen berkerikil adalah 722,4 mg C/m3/hari sampai 1444,7 mg C/m3/hari. 2.

Ada perbedaan nilai produktivitas primer perifiton berdasarkan kandungan

klorofil-a dalam substrat kaca, semen permukaan kasar, dan semen berkerikil di Sungai Kromong. Dengan perbedaan yang berpengaruh sangat nyata (P<0,01), hal ini dapat diperhatikan dari nilai F nya yang lebih besar dari F Tabel (lihat Tabel F(0,01) db 2; 15) atau Sig. 0,01 dan Sig. 0,00 (P<0,01). Uji BNT (LSD) dan uji Duncan terdapat perbedaan yang sangat nyata (P<0,01) dari ke-tiga substrat, hal ini dapat dilihat dari Sig. pada Uji LSD yaitu 0,00 (P<0,01) dan Subset pada uji Duncan dimana semua rata-rata terletak pada subset yang berbeda. 3.

Struktur komunitas pada perairan dalam penelitian ini tidak stabil. Karena

tingkat keanekaragaman jenis yang rendah, tingkat keseragaman sedang, dan tidak 33

Skripsi


Imas Masitho


34

ada dominansi spesies tertentu. Hal ini terjadi karena kondisi lingkungan dan cuaca pada saat penelitian yang tidak medukung seperti banjir yang menghanyutkan substrat buatan, sehingga tidak semua sampel perifiton dapat teramati. Namun untuk kualitas perairan tergolong perairan sedang sampai baik yang produktif. 5.2

Saran Pada penelitian perifiton pada substrat buatan selanjutnya disarankan

menggunakan selang waktu pengamatan yang lebih pendek untuk mendapatkan proses perkembangan yang lebih teliti. Sebaiknya pelaksanaan penelitian dilakukan pada saat musim kemarau untuk menghindari terjadinya banjir yang dapat menghilangkan sampel penelitian.

Skripsi


Imas Masitho


DAFTAR PUSTAKA Anonimusa, 2011, http://id.wikipedia.org/wiki/Sungai, 18 Oktober 2011. Anonimusb, 2000, http://bebas.ui.ac.id/v12/sponsor/SponsorPendamping/Praweda/ Biologi/0034%20Bio%201-7e.htm, 20 Oktober 2011. A.P.H.A, 1989, Standard Methods for Examination of Water and Waste Water, 17th Ed, American Public Health Association. Washington DC, 1460p. Atmadja, W.S., 1986. Kolonisasi dan Suksesi Algae Laut Bentik. Oseana Vol. XI No. 1. P3-LIPI. Jakarta. Azim, M.E., Verdegem, M.C.J., Van Dam, A.A. and Beveridge, M.C.M., 2005, Periphyton: Ecology, Exploitation and Management, CABI Publishing, USA, hal 73-74. Barus, T.A., 2002, Pengantar Limnologi, Universitas Sumatra Utara, Medan. _________, 2004. Pengantar Limnologi, Studi tentang Ekosistem Sungai dan Danau, Jurusan Biologi, USU, Medan. Biggs, B.J.E., 1988, Artificial Substrat Exposure Times for Periphyton Biomass Estimates in Rivers, New Zealand Journal of Marine and Freshwater Research 22 (4) : 507-515. Darmadi, 2010, Produktivitas Primer di Lingkungan Perairan, http://dhamadharma.wordpress.com/2010/02/11/produktivitas-primer-dilingkungan-perairan/, 03 Desember 2011. Davis, C.C., 1955, The Marine and Fresh Water Plankton, Michigan State University Press, USA. Harinaldi, 2005, Prinsip-Prinsip Statistik untuk Teknik dan Sains, Penerbit Erlangga, Jakarta. Hariyanto, S., Irawan, B, Soedarti, T., 2008, Teori dan Praktik Ekologi, Airlangga University Press, Surabaya. Hartoto, D.I., Gunawan, Badjoeri,M., 1995, Profil Sifat Limnoengineering di Perairan Darat Pulau Siberut, Oseanologi dan Limnologi di Indonesia, LIPI, hal 160-162. Hill, B. H. and J. R. Webster. 1982. Periphyton Production in a Appalachian River. Hydrobiology, 97:275-280

35 Skripsi


Imas Masitho


36

Krisanti, M., 1993, Struktur Komunitas Perifiton pada Substrat Kaca di Sungai Cigudig, Skripsi, Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan, Institut Pertanian Bogor. Krebs, C.J., 1989. Ecological Methodology, Harper Collins Publishing. New York. 654p. Levinton, J. S., 1982. Marine Ecology. Printice-Hall inc., Englewood Clitts, New Jersey. Mahmuddin, 2009, http://mahmuddin.wordpress.com/2009/09/09/produktivitasprimer-eksosistem/, 23 Oktober 2011. Michael, P., 1995, Metode Ekologi Untuk Penyelidikan Lapangan dan Laboratorium, terjemah: Yanti, R.Koestoer., UI Press, Jakarta. Nybakken, J.W., 1988, Biologi Laut Suatu Pendekatan Ekologi, Alih Bahasa: M, Eidman, Koesoebiono, D.G. Bengen, dan M. Hutomo. PT. Gramedia, Jakarta. Odum, E.P., 1971, Fundamental of Ecology, W.B. Saunders Co., Ltd., Tokyo, Japan. _________, 1983, Basic Ekology, Halt Saunders Innternational Edition, Japan. _________, 1993, Dasar-dasar Ekologi, terjemahan: Tjahjono S., Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. Osborne, L.L., 1983, Colonization and Recovery of Lotic Ephilitic Communities: A Metabolic Approach, Hidrobiologia Vol. 99 (29-36), Dr. Junk Publishers, The Haque, The Netherlands. Pratiwi, N.T.M. dan Noerdjito, M., 2004, Tinjauan Umum tentang Karakteristik Sungai, Managemen Bioregional Jabodetabek: Profil dan Strategi Pengelolaan Sungai dan Aliran Air, hal 37-39. Putri, M.R., Susanna, Setiawan, A., Darmawan, R., Suciati, F., Purnamasari, I.A., Rizki, T.Y., 2008, Identifikasi Primer berdasarkan Model Ekosistem Dinamik di Perairan Paparan Sunda, KK Oseanografi ITB, hal 3. Riefani, M.K., 2008, Distribusi Komunitas Diatom Perifiton di Sungai Metro Malang Jawa Timur, Skripsi, UNM, Malang. Riyono, S.H., 2006, Klorofil Fitoplankton dan Produktivitas Primer, Warta Oseanografi Vol XX no. 1, hal. 17.

Skripsi


Imas Masitho


37

Soegianto, A., 1994, Ekologi Kuantitatif, Usaha Nasional, Surabaya. ___________, 2004, Metode Pendugaan Pencemaran Perairan dengan Indikator Biologis, Airlangga University Press, Surabaya. __________, 2010, Ekologi Perairan Tawar, Airlangga University Press, Surabaya. Strebel, H., and Krauter, D., 1985, Das Leben im Wassertropfen Mikroflora und Mikrofauna des Subwassers, Wurzburg. Sukisno, 1998, Estimasi Tingkat Kesuburan Perairan Sungai-sungai di Surabaya dengan Menggunakan Kandungan Klorofil, Skripsi, Universitas Al Falah, Surabaya. Sunarto, 2008, Karakteristik Biologi dan Peranan Plankton Bagi Ekosistem Laut, hal 30. Supriyanti, S., 2001, Struktur Komunitas Perifiton pada Substrat Kaca di Lokasi Pemeliharaan Kerang Hijau (Perna viridis L.), Perairan Kamal Muara, Teluk Jakarta, Skripsi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB, Bogor. Syam, A.G., 1994, Komposisi dan Kepadatan Perifiton pada Terumbu Karang Buatan dari Bahan Bambu dan Ban Mobil Bekas di Pantai Blebu Telung Lampung, Skripsi, Fakultas Perikanan, IPB, Bogor. Van Dam, A.A., Beveridge, M.C.M., Azim, M.E., and Verdegem, M.C.J., 2002, The Potential of Fish Production Based on Periphyton. Reviews in Fish Biology and Fisheries 12: 1-31. Watanabe, M.M., Mayama, S., Hiroki, M., and Hiyashoyi, N., 2000, Biomass, Species Composition and Diversity of Ephipelagic Algae in Mire Pools. Hidrobiologia, 421 (1): 91-102. Welch, E.B. 1980. The Ecological Effect of Waste Water, Cambridge University Press, Cambridge, 337p. Wetzel, B.E., 1982, Limnology, 2nd Ed, Saunders College Publishing, Oxford, Philadelphia, 752p.

Skripsi


Imas Masitho


Lampiran 1. Ringkasan RINGKASAN PRODUKTIVITAS PRIMER DAN STRUKTUR KOMUNITAS PERIFITON PADA BERBAGAI SUBSTRAT BUATAN DI SUNGAI KROMONG PACET MOJOKERTO Imas Masitho, Sucipto Hariyanto, dan Noer Moehammadi Prodi S1 Biologi, Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai produktivitas primer perifiton berdasarkan klorofil-a dan struktur komunitas perifiton dalam berbagai substrat buatan di Sungai Kromong Pacet Mojokerto. Pengambilan sampel dilakukan pada musim hujan di satu stasiun selama 60 hari dalam 6 kali periode pengamatan. Sampel diambil dengan menyikat substrat buatan yang tertanam di stasiun penelitian. Data yang diperoleh dibagi dua perlakuan yaitu diukur absorbansinya dengan spektrofotometer dan dihitung individu yang ditemukan dengan mikroskop cahaya. Data selanjutnya dianalisis, untuk produktivitas primer menggunakan rumus produktivitas primer berdasarkan klorofil-a menurut Riyono (2006) dan untuk struktur komunitas menggunakan indeks keanekaragaman, indeks keseragaman, dan indeks dominansi spesies. Hasil perhitungan produktivitas primer perifiton pada substrat kaca berkisar antara 120,4 mg C/m3/hari sampai 722,4 mg C/m3/hari pada substrat semen kasar 361,1 mg C/m3/hari sampai 963,1 mg C/m3/hari dan pada substrat semen berkerikil 722,4 mg C/m3/hari sampai 1444,7 mg C/m3/hari. Produktivitas primer tertinggi berada pada substrat semen berkerikil, meskipun pada hari ke-40 dan ke-60 mengalami penurunan di ketiga substrat dikarenakan banjir. Hasil perhitungan indeks keanekaragaman, indeks keseragaman, dan indeks dominansi masing-masing berkisar antara 1,5-1,75, 0,56-0,73, dan 0,21-0,24. Dari hasil kisaran tersebut menggambarkan struktur komunitas pada substrat buatan yang ditanam di perairan Sungai Kromong Pacet Mojokerto tidak stabil. Karena tingkat keanekaragaman jenis yang didapat rendah, tingkat keseragaman sedang, dan tidak ada dominansi spesies tertentu. Hal ini terjadi karena kondisi lingkungan dan cuaca pada saat penelitian yang tidak medukung seperti banjir yang menghanyutkan substrat buatan, sehingga tidak semua sampel perifiton dapat teramati. Meskipun demikian kriteria kualitas perairan Sungai Kromong tergolong perairan yang sedang sampai baik. Kata kunci: Produktivitas Perifiton, Struktur Komunitas, Substrat Buatan Abstract This research aims at investigating the value of periphyton primary productivity based on chlorophyll-a and periphyton community structure in a variety of artificial substrates in Kromong River, Pacet, Mojokerto. Sampling was

Skripsi


Imas Masitho


conducted during the rainy season in one station for 60 days within 6 times period of observation. Samples were obtained by brushing the artificial substrates which were embedded in the research station. The data obtained were divided into two treatments. First the data’s absorbance was measured with a spectrophotometer. Second, individual found by the means of light microscope was counted. Then, the data were analyzed by using the formula for primary productivity based on chlorophyll-a according Riyono (2006) and by using diversity index, uniformity index, and species dominance index for community structure. The primary productivity of periphyton in glass substrates ranged between 120,4 mg C/m3/days and 722,4 mg C/m3/days, in the rough cement substrates in between 361,1 mg C/m3/days and 963,1 mg C/m3/days, and the gravel cement substrates in between 722,4 mg C/m3/days and 1444,7 mg C/m3/days. The highest primary productivity occurred in gravel cement substrates. However, the decline occurred in the three artificial substrates due to flood on the 40th and 60th day of observation. The diversity index, uniformity index, and dominance index of each data ranged from 1,5-1,75; 0,56-0,73; and 0,21-0,24. Those range of values illustrated the community structure on artificial substrates which were grown in Kromong River, was unstable. It occurred due to the low level of species diversity, the moderate level of uniformity, and no dominance in particular species. Also, it happened because of the bad environment and weather condition at the time of the research observed, for instance: flood that washed away the artificial substrates so that not all periphyton samples could be observed. Nevertheless, Kromong River water quality criteria could be classified from moderate to good condition.

Keywords: Artificial Substrate, Community Structure, Periphyton Productivity. Pendahuluan Secara limnologis, untuk menggambarkan sifat dan potensi produktivitas primer organisme mikroskopis di perairan mengalir lebih tepat bila melalui pengamatan terhadap komunitas perifiton dan bukan komunitas planktonnya. Hal tersebut disebabkan perifiton yang ditemukan disuatu tempat atau stasiun lebih dapat mewakili keadaan perairan mengalir tersebut karena relatif tidak berpindahpindah, dibandingkan dengan plankton. Suatu sampel plankton yang diambil di suatu stasiun dalam perairan mengalir mungkin saja dari tempat yang jauh di hulu sungai, tetapi hanyut oleh arus dan tertangkap di badan air yang diplot sebagai stasiun (Hartoto et. al., 1995). Oleh karena itu dalam penelitian ini dilakukan pengambilan sampel perifiton. Pengukuran produktivitas perifiton lebih sulit daripada fitoplankton yang relatif homogen. Perifiton sangat merekat erat dengan substrat mereka sehingga pemisahkan perifiton yang menempel di batuan topografi yang permukaannya

Skripsi


Imas Masitho


tidak teratur atau daun yang rapuh akan sulit dilakukan. Oleh karena itu penggunakan substrat buatan seringkali dilakukan untuk pengamatan kolonisasi perifiton (Azim et al., 2005). Pada penelitian ini akan dilakukan pengukuran produktivitas perifiton di perairan sungai berdasarkan kandungan klorofil-a dan struktur komunitas perifiton yang diambil dari berbagai substrat buatan, yaitu substrat kaca, substrat semen dengan permukaan kasar, dan substrat semen dengan permukaan berkerikil. Diharapkan melalui penelitian ini didapatkan substrat buatan yang sesuai untuk menggambarkan kondisi lingkungan perairan mengalir berdasarkan produktivitas primer yang diukur melalui indikator klorofil-a dan struktur komunitas perifiton. Metode Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Sungai Kromong, Pacet, Mojokerto pada musim hujan. Untuk analisis kadar klorofil-a perifiton dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi dan untuk analisis sampel perifiton dilakukan di Laboratorium Ekologi Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga. Kegiatan penelitian ini dimulai pada bulan Februari sampai dengan bulan Juni tahun 2012. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental yang dilakukan di lapangan. Digunakan perlakuan berupa substrat buatan yang terdiri dari 3 macam; yaitu substrat kaca, substrat semen kasar, dan substrat semen berkerikil. Masingmasing perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 7 kali untuk pengukuran produktivitas primer, sedangkan untuk pengamatan struktur komunitas pada tiaptiap substrat diambil 1 sampel. Sehingga ada 24 substrat buatan yang diambil untuk dilakukan pengamatan dalam satu waktu pada periode waktu yang ditentukan berupa 8 sustrat kaca, 8 substrat semen kasar, dan 8 substrat semen berkerikil. Setiap substrat buatan yang diambil disikat pada kedua sisinya, sisa perifiton yang melekat di semprot dengan akuades. kemudian dimasukkan kedalam plastik koleksi. Selanjutnya untuk sampel yang akan diamati kadar klorofilnya disimpan dalam termos es, sedangkan untuk sampel yang akan diamati struktur komunitasnya disimpan dalam botol koleksi dan ditambahkan formalin 1,5%. Kemudian semua sampel dibawa ke Laboratorium Biologi Universitas

Skripsi


Imas Masitho


Airlangga untuk diamati dan diidentifikasi dengan buku identifikasi (Streble dan Krauter, 1985; dan Davis, 1955). Penentuan klorofil-a perifiton dalam penilitian ini dengan cara mengukur kadar absorbansi klorofil-a perifiton menurut Soegianto (2004). Kemudian diukur produktivitas primernya berdasarkan rumus berikut Riyono (2006): P = R x C x assimilation number Untuk sampel perifiton yang diawetkan dengan formalin 1,5% diamati di bawah mikroskop dengan 3 kali ulangan dilakukan perhitungan individu perifiton dan diidentifikasi. Kemudian analisis struktur komunitas diukur dengan indeks keanekaragaman, indeks keseragaman, dan indeks dominansi. Uji hipotesis untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan nilai produktivitas primer berdasarkan klorofil-a pada substrat kaca, substrat semen permukaan kasar, dan substrat semen dengan permukaan berkerikil digunakan uji beda statistik parametrik ANOVA satu arah dan uji BNT dengan SPSS 16.0 for windows.

Hasil dan Pembahasan Produkrivitas primer Klorofil-a merupakan salah satu parameter yang sangat menetukan produktivitas primer di perairan. Kadar klorofil-a berbanding lurus dengan nilai produktivitas primer gambar 1. Keberadaan besar nilai keduannya dipengaruhi terutama oleh struktur substrat buatan yang dipaparkan selama 60 hari. Hal ini sesuai dengan pernyataan Supriyanti (2001) bahwa perkembangan perifiton menuju

kemantapan

komunitasnya

sangat

ditentukan

oleh

kemantapan

keberadaan substrat. Pada substrat kaca dengan permukaan licin memudahkan perifiton hanyut oleh arus sungai yang deras. Sedangkan pada substrat semen kasar didapatkan nilai yang relatif lebih tinggi karena dalam permukaan yang kasar perifiton cukup mampu bertahan. Hal itu terlihat juga pada substrat semen berkerikil yang memiliki nilai kadar klorofil-a paling tinggi diantara substrat lainnya, karena saat arus sungai melewati substrat, perifiton dapat bersembunyi dan menempel lebih kuat di sela-sela kerikil dan tidak terbawa oleh arus.

Skripsi


Imas Masitho


Data nilai produktivitas primer perifiton dalam berbagai substrat buatan berdasarkan klorofil-a dapat dipresentasikan dalam grafik berikut:

Substrat Kaca



20

40

Produktivitas Primer (mg C/m3/hari)

1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 10

30

50

60

Waktu Pengamatan (hari)

Gambar 1. Grafik batang nilai produktivitas primer selama pengamatan

Dari hasil pengamatan biomassa (klorofil-a) mengalami peningkatan dengan bertambahnya waktu penanaman subsrat, yang mengakibatkan nilai produktivitas primer perifiton mengalami kenaikan berturut-turut dari hari ke-10, 20, dan 30. Sedangkan pada hari ke-40 menurun dan kembali menurun pada hari ke-60. Nilai rata-rata produktivitas primer perifiton tertinggi terdapat pada substrat berkerikil pada hari ke-30 sebesar 1444,7 mg C/m3/hari, sedangkan untuk nilai rata-rata produktivitas primer perifiton terendah terdapat pada substrat kaca pada hari ke-10 sebesar 120,4 mg C/m3/hari. Hal ini terjadi karena saat pengambilan sampel perifiton di Sungai Kromong mengalami banjir sebelum pengambilan sampel hari ke-40 dan ke-60. Banjir tersebut mengakibatkan perifiton yang tumbuh pada substrat buatan hanyut terbawa arus banjir dan mengurangi hasil perhitungan absorbansi perifiton pada waktu pengamatan.

Skripsi


Imas Masitho


Struktur komunitas Perifiton yang ditemukan di stasiun pengamatan terdiri atas alga mikroskopis. Berupa 16 jenis yang terbagi dalam 6 ordo, yaitu Naviculales (7 genus), Bacillariales (3 genus), Acnanthales (1 genus), Cymbellales (2 genus), Fragilariales (2 genus), dan Microthamniales (1 genus). Selain alga mikroskopis tersebut pada substrat buatan juga ditemukan beberapa hewan makroinvertebrata seperti gastropoda, larva capung, dan crustacea kecil yang diduga merupakan konsumen alga mikroskopis. Jumlah jenis tertinggi yang tercacah dengan jumlah ribuan dari ketiga substrat adalah Anomoeoneis, Stauroneis, Navicula, Nitzschia, dan Cocconeis. 400x

400x

Anomoeoneis

Stauroneis

400x

Nitzschia

Skripsi

400x

Navicula 400x

Cocconeis


Imas Masitho


Kepadatan (ind/cm2)

Substrat kaca

Semen Kasar

Semen Berkerikil

1800000 1600000 1400000 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0 10

20

30

40

50

60

Waktu pengamatan (hari)

Gambar 4. Grafik kepadatan perifiton dalam berbagai substrat buatan Kepadatan perifiton pada gambar 4 mengalami kenaikan dan penurunan yang sejajar dengan nilai produktivitas primer pada gambar 3. Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya pada hari ke-40 dan ke-60 mengalami penurunan dikarenakan sebelum pengamatan terjadi banjir di Sungai Kromong. Dari hasil pengamatan kepadatan perifiton tercatat paling tinggi pada substrat semen berkerikil dibandingkan dengan kedua substrat lainnya. Nilai indeks keanekaragaman, indeks keseragaman, dan indeks dominansi disajikan dalam tabel 4.2. Nilai Indeks keanekaragaman selama pengamatan berfluktuasi dengan kisaran 1,5-1,75. Berdasarkan kriteria kualitas perairan menurut indeks keanekaragaman fitoplankton pada tabel 3.1 perairan di Sungai Kromong tergolong perairan sedang sampai baik. Namun keanekaragaman jenis yang terhitung dalam penelitian ini rendah karena jumlah jenis yang ditemukan sedikit dengan nilai kelimpahan yang jauh berbeda. Hal ini terjadi karena perifiton belum sampai pada perkembangan yang stabil dalam substrat buatan, dan dipengaruhi dengan kondisi lingkungan dan cuaca yang buruk. Tabel 4.2 Data nilai indeks keanekaragaman, keseragaman, dan dominansi Substrat Kaca

Skripsi

Indeks H’ E

10 1,57 0,68

20 1,54 0,7

Pengamatan hari ke30 40 50 1,6 1,45 1,5 0,62 0,69 0,63


60 0,52 0,72

Imas Masitho


Semen Kasar Semen Berkerikil

D H’ E D H’ E D

0,24 1,6 0,7 0,23 1,63 0.67 0,21

0,24 1,6 0,64 0,23 1,9 0,73 0,21

0,22 1,6 0,64 0,24 1,75 0,65 0,23

0,27 1,55 0,71 0,24 1,6 0,71 0,23

0,24 1,51 0,66 0,25 1,58 0,56 0,22

0,24 1,42 0,68 0,28 1,52 0,72 0,23

Indeks keseragaman menunjukkan tingkat kesamaan penyebaran jumlah individu suatu jenis dalam suatu komunitas. Selama pengamatan indeks keseragaman di perairan ini berkisar antara 0,56-0,73. Kisaran tersebut cukup tinggi meskipun tidak mencapai angka 1 yang berarti penyebaran jumlah individu setiap jenis hampir sama dan hampir tidak ada kecenderungan komunitas tersebut didominasi oleh jenis organisme tertentu. Indeks dominansi dapat mengetahui peranan parsial masing-masing jenis dalam suatu komunitas. Kisaran nilai indeks dominansi selama pengamatan adalah 0,21-0,24. Kisaran tersebut tergolong rendah yang berarti tidak ada dominansi dari keberadaan jenis yang ditemukan dalam komunitas perifiton di dalam substrat buatan penelitian ini. Hasil pengamatan parameter fisika-kimia selama periode penilitian tertera pada tabel 4.3 berikut: Tabel 4.3 Parameter fisika-kimia yang diukur selama periode penelitian Parameter (unit) Kecepatan arus (m/s) Kedalaman (cm) Suhu (oC) pH

10 0,67 11 21 7

Waktu pengamatan (hari) 20 30 40 50 0,73 0,61 0,83 0,7 17,3 21,5 19,1 20,7 20 21 22 21 7,5 7 7 7

60 0,68 23 21 7,5

Kisaran 0,61-0,7 11-23 20-22 7-7,5

Kecepatan arus yang teramati tergolong deras yaitu berkisar antara 0,61 m/s-0,7 m/s. Derasnya arus sungai sangat mempengaruhi daya tahan perifiton untuk tumbuh pada substrat buatan. Sehingga ketika hujan turun arus sungai akan lebih deras dan mengakibatkan beberapa jenis perifiton yang tumbuh di substrat buatan hanyut tidak teramati.

Skripsi


Imas Masitho


Berdasarkan pengukuran kedalaman substrat buatan berkisar antara 11 cm23 cm dari permukaan perairan. Suhu yang terukur selama pengamatan berkisar antara 20oC-22oC. Dan nilai pH pada stasiun penelitian ini berkisar antara 7-7,5. Nilai pH yang ideal bagi kehidupan organisme air pada umumnya terdapat antara 7-8,5 yang dikategorikan dalam perairan produktif (Barus, 2004). Uji hipotesis dengan SPSS 16.0 adalah Ada perbedaan nilai produktivitas primer perifiton berdasarkan kandungan klorofil-a dalam substrat kaca, semen permukaan kasar, dan semen berkerikil di Sungai Kromong. Dengan perbedaan yang berpengaruh sangat nyata (P<0,01), hal ini dapat diperhatikan dari nilai F nya yang lebih besar dari F Tabel (lihat Tabel F(0,01) db 2; 15) atau Sig. 0,01 dan Sig. 0,00 (P<0,01). Uji BNT (LSD) dan uji Duncan terdapat perbedaan yang sangat nyata (P<0,01) dari ke-tiga substrat, hal ini dapat dilihat dari Sig. pada Uji LSD yaitu 0,00 (P<0,01) dan Subset pada uji Duncan dimana semua rata-rata terletak pada subset yang berbeda. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Dari hasil penelitian produktivitas primer dan struktur komunitas perifiton di Sungai Kromong Pacet Mojokerto, didapatkan kesimpulan sebagai berikut: 1.

Nilai produktivitas primer perifiton mengalami kenaikan pada hari ke-10,

20, dan 30 kemudian menurun pada hari ke-40 dan ke-60 yang disebabkan oleh banjir. Pada substrat kaca nilai produktivitas primer berkisar antara 120,4 mg C/m3/hari sampai 722,4 mg C/m3/hari. Pada substrat semen kasar berkisar antara 361,1 mg C/m3/hari sampai 963,1 mg C/m3/hari. Dan kisaran nilai produktivitas primer pada substrat semen berkerikil adalah 722,4 mg C/m3/hari sampai 1444,7 mg C/m3/hari. 2.

Ada perbedaan nilai produktivitas primer perifiton berdasarkan kandungan

klorofil-a dalam substrat kaca, semen permukaan kasar, dan semen berkerikil di Sungai Kromong. Dengan perbedaan yang berpengaruh sangat nyata (P<0,01), hal ini dapat diperhatikan dari nilai F nya yang lebih besar dari F Tabel (lihat Tabel F(0,01) db 2; 15) atau Sig. 0,01 dan Sig. 0,00 (P<0,01). Uji BNT (LSD) dan uji

Skripsi


Imas Masitho


Duncan terdapat perbedaan yang sangat nyata (P<0,01) dari ke-tiga substrat, hal ini dapat dilihat dari Sig. pada Uji LSD yaitu 0,00 (P<0,01) dan Subset pada uji Duncan dimana semua rata-rata terletak pada subset yang berbeda. 3.

Struktur komunitas pada perairan dalam penelitian ini tidak stabil. Karena

tingkat keanekaragaman jenis yang rendah, tingkat keseragaman sedang, dan tidak ada dominansi genus tertentu. Hal ini terjadi karena kondisi lingkungan dan cuaca pada saat penelitian yang tidak medukung seperti banjir yang menghanyutkan substrat buatan, sehingga tidak semua sampel perifiton dapat teramati. Namun untuk kualitas perairan tergolong perairan sedang sampai baik yang produktif.

Saran Pada penelitian perkembangan perifiton selanjutnya disarankan menggunakan selang waktu pengamatan yang lebih pendek untuk mendapatkan proses perkembangan yang lebih teliti. Sebaiknya pelaksanaan penelitian dilakukan pada saat musim kemarau untuk menghindari terjadinya banjir yang dapat menghilangkann sampel penelitian. Daftar Pustaka Azim, M.E., Verdegem, M.C.J., Van Dam, A.A. and Beveridge, M.C.M., 2005, Periphyton: Ecology, Exploitation and Management, CABI Publishing, USA, hal 73-74. Barus, T.A., 2004. Pengantar Limnologi, Studi tentang Ekosistem Sungai dan Danau, Jurusan Biologi, USU, Medan. Davis, C.C., 1955, The Marine and Fresh Water Plankton, Michigan State University Press, USA. Hartoto, D.I., Gunawan, Badjoeri,M., 1995, Profil Sifat Limnoengineering di Perairan Darat Pulau Siberut, Oseanologi dan Limnologi di Indonesia, LIPI, hal 160-162.

Skripsi


Imas Masitho


Riyono, S.H., 2006, Klorofil Fitoplankton dan Produktivitas Primer, Warta Oseanografi Vol XX no. 1, hal. 17.

Soegianto, A., 2004, Metode Pendugaan Pencemaran Perairan dengan Indikator Biologis, Airlangga University Press, Surabaya. Strebel, H., and Krauter, D., 1985, Das Leben im Wassertropfen Mikroflora und Mikrofauna des Subwassers, Wurzburg. Supriyanti, S., 2001, Struktur Komunitas Perifiton pada Substrat Kaca di Lokasi Pemeliharaan Kerang Hijau (Perna viridis L.), Perairan Kamal Muara, Teluk Jakarta, Skripsi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB, Bogor.

Skripsi


Imas Masitho


Lampiran 2. Lokasi stasiun pengamatan di Sungai Kromong Pacet

Pengikat substrat

Gambar 4. Kondisi stasiun pengamatan pada awal penanaman substrat

Substrat penelitian

Gambar 5. Kondisi stasiun pengamatan pada hari ke-10 penanaman substrat Skripsi


Imas Masitho


Lampiran 3. Bagan kerja pengukuran kandungan klorofil-a perifiton (Sugianto, 2004) Sampel air “perifiton” atau Difiltrasi dengan membran filter

Disentrifus dg kec. 1000 rpm selama 20 menit

Hasil filtrasi

Endapan

Ditambah 5 ml aseton 90% Digiling dengan mortar Dicuci dg 5 ml aseton 90% Dituang ke tabung sentrifus dan didiamkan selama 0,5-1 jam dalam keadaan tertutup

Disentrifus dengan kecepatan 500 rpm selama 20 menit

Ekstrak hijau aseton

Skripsi

Diukur absorbansinya dengan spektrofotometer pada 665 nm dan 730 nm

Ditambah 0,1 ml HCl Disentrifus 500 rpm selama 30 menit

Diukur absorbansinya kembali dengan spektrofotometer pada 665 nm dan 730 nm


Imas Masitho


Lampiran 4. Bagan Kerja Metode Titrasi Winkler (Hariyanto et. al., 2008) Sampel air dalam botol winkler 2 mL MnSO4 2 mL NaOH+KI

Dikocok dan didiamkan ± 10 menit sampai timbul endapan coklat

Larutan jernih dikeluarkan dari botol ± 100 mL

Sisa larutan yang mengendap dalam botol winkler 2 mL H2SO4 pekat

Dituang ke dalam Erlenmeyer 500 mL

Dititrasi dengan larutan Na2S2O3 0,025 N sampai terjadi warna coklat muda 1-2 mL indikator kanji (timbul warna biru)

Dititrasi dengan larutan Na2S2O3 0,025 N sampai warna biru hilang pertama kali

OT (Oksigen Terlarut) = a.N.800 V-4 Keterangan:

Skripsi

OT a N V

= oksigen terlarut (mg O2/L) = volume titran yang digunakan (mL) = normalitas larutan Na2S2O3 (ek/L) = volume botol winkler (mL)


Imas Masitho


Lampiran 5. Nilai absorbansi klorofil perifiton sampel pada berbagai substrat Hari ke10 20 A1 A2 A1 A2 Substrat Ulangan 665 λ 730 λ 665 λ 730 λ 665 λ 730 λ 665 λ 730 λ 1 0.2 0.09 0.21 0.18 0.08 0.07 0.12 0.1 2 0.04 0.07 0.08 0.05 0.48 0.4 0.55 0.3 3 0.23 0.21 0.2 0.18 0.9 0.6 0.85 0.5 Kaca 4 0.2 0.2 0.17 0.05 0.42 0.4 0.54 0.3 5 0.15 0.14 0.13 0.12 0.8 0.55 0.4 0.2 6 0.13 0.12 0.06 0.16 1.3 0.7 1 0.9 7 0.09 0.05 0.07 0.08 0.17 0.11 0.15 0.1 0.15 0.13 0.13 0.12 0.6 0.4 0.52 0.34 Rata-rata 1 0.18 0.2 0.25 0.19 0.24 0.17 0.21 0.19 2 0.06 0.05 0.07 0.1 0.1 0.09 0.14 0.13 3 0.52 0.4 0.33 0.3 0.75 0.5 0.5 0.48 Semen Kasar 4 0.22 0.24 0.27 0.24 0.56 0.42 0.5 0.3 5 0.8 0.6 0.75 0.55 0.7 0.5 0.4 0.3 6 0.29 0.24 0.23 0.3 0.19 0.15 0.18 0.12 7 0.17 0.16 0.2 0.29 0.09 0.05 0.06 0.05 0.32 0.27 0.38 Rata-rata 0.3 0.28 0.27 0.28 0.22 1 0.16 0.2 0.23 0.25 0.16 0.1 0.13 0.09 2 0.25 0.29 0.28 0.32 0.25 0.2 0.23 0.15 3 0.5 0.4 0.47 0.55 0.5 0.4 0.47 0.45 Semen 4 0.85 0.55 1.1 0.82 0.85 0.55 0.5 0.48 berkerikil 5 0.24 0.2 0.25 0.28 0.24 0.2 0.18 0.15 6 0.37 0.3 0.57 0.55 0.37 0.3 0.27 0.25 7 0.58 0.45 0.66 0.75 0.58 0.45 0.55 0.53 0.42 0.34 0.51 0.5 0.42 0.31 0.33 0.3 Rata-rata

Skripsi


30 A1 665 λ 0.28 0.4 0.62 0.23 0.05 0.43 0.15 0.31 0.15 0.13 0.15 0.46 0.5 0.09 0.3 0.25 0.4 0.9 0.2 0.3 0.42 0.15 0.21 0.37

A2 730 λ 0.2 0.3 0.5 0.22 0.04 0.38 0.14 0.25 0.1 0.03 0.1 0.3 0.3 0.06 0.25 0.16 0.1 0.3 0.17 0.28 0.38 0.1 0.2 0.22

665 λ 0.22 0.24 0.34 0.06 0.07 0.4 0.08 0.2 0.1 0.09 0.1 0.3 0.3 0.05 0.1 0.14 0.06 0.1 0.14 0.29 0.38 0.1 0.2 0.21

730 λ 0.2 0.21 0.32 0.03 0.05 0.39 0.07 0.18 0.09 0.03 0.11 0.32 0.25 0.02 0.08 0.13 0.05 0.09 0.12 0.16 0.12 0.1 0.06 0.18

Imas Masitho


Lampiran 5. Lanjutan Hari ke-

40

Substrat

Ulangan

Kaca

1 2 3 4 5 6 7

Rata-rata

Semen Kasar

1 2 3 4 5 6 7

Rata-rata

Semen berkerikil

Rata-rata

1 2 3 4 5 6 7

50

A1 665 λ 0.4 0.47 0.3 0.1 0.09 0.9 0.17 0.35 0.25 0.22 0.15 0.23 0.11 0.16 0.28 0.2 0.2 0.18 0.12 0.34 0.32 0.2 0.11 0.21

A2 730 λ 0.3 0.4 0.25 0.08 0.04 0.6 0.1 0.25 0.23 0.12 0.1 0.2 0.07 0.11 0.12 0.14 0.09 0.13 0.05 0.1 0.1 0.1 0.08 0.09

665 λ 0.2 0.4 0.28 0.7 0.06 0.5 0.05 0.31 0.23 0.12 0.1 0.19 0.08 0.11 0.1 0.13 0.13 0.15 0.1 0.3 0.21 0.3 0.09 0.18

60

A1 730 λ 0.1 0.4 0.26 0.5 0.05 0.3 0.03 0.24 0.22 0.1 0.08 0.15 0.06 0.09 0.06 0.11 0.07 0.12 0.07 0.2 0.16 0.27 0.07 0.14

665 λ 0.3 0.05 0.19 0.15 0.15 0.08 0.13 0.15 0.5 0.59 0.55 0.27 0.39 0.25 0.4 0.43 0.7 1.5 0.12 0.5 0.9 0.41 1 0.67

A2 730 λ 0.12 0.04 0.05 0.04 0.06 0.02 0.07 0.06 0.68 0.37 0.34 0.14 0.3 0.2 0.4 0.35 0.2 1.5 0.28 0.12 0.75 0.33 0.2 0.48

665 λ 0.1 0.04 0.08 0.07 0.08 0.06 0.08 0.07 0.83 0.51 0.52 0.25 0.3 0.17 0.45 0.43 0.13 1 0.1 0.5 0.44 0.9 1 0.58

A1 730 λ 0.08 0.03 0.05 0.03 0.04 0.02 0.06 0.04 0.6 0.44 0.42 0.31 0.29 0.48 0.4 0.42 0.15 0.94 0.15 0.43 0.31 0.87 0.5 0.48

665 λ 0.34 0.23 0.21 * * * * 0.26 0.68 0.37 0.43 0.43 * * * 0.48 0.35 0.34 0.56 0.95 * * * 0.55

A2 730 λ 0.25 0.12 0.14 * * * * 0.15 0.6 0.38 0.32 0.21 * * * 0.29 0.6 0.36 0.23 0.52 * * * 0.43

665 λ 0.21 0.3 0.12 * * * * 0.18 1 0.51 0.55 0.7 * * * 0.69 0.46 0.46 0.32 1 * * * 0.56

730 λ 0.09 0.27 0.06 * * * * 0.14 0.81 0.55 0.54 0.64 * * * 0.65 0.45 0.44 0.28 0.7 * * * 0.5

* : Sampel tidak teramati dikarenakan substrat hanyut terbawa arus banjir di Sungai Kromong

Skripsi


Imas Masitho


Lampiran 6. Nilai pengukuran absorbansi klorofil-a dan contoh perhitungannya Absorbansi (λ) Hari keSubstrat A1 A2 Kaca 0,02 0,01 10 Semen Kasar 0,05 0,02 Semen Berkerikil 0,08 0,01 Kaca 0,2 0,18 20 Semen Kasar 0,11 0,06 Semen Berkerikil 0,11 0,03 Kaca 0,06 0,02 30 Semen Kasar 0,09 0,01 Semen Berkerikil 0,15 0,03 Kaca 0,1 0,07 40 Semen Kasar 0,07 0,02 Semen Berkerikil 0,12 0,04 Kaca 0,09 0,03 50 Semen Kasar 0,08 0,01 Semen Berkerikil 0,19 0,1 Kaca 0,09 0,07 60 Semen Kasar 0,1 0,05 Semen Berkerikil 0,12 0,06 Kadar klorofil-a pada subsrat kaca hari ke-10 Klorofi-a

= =

11,02,43A1 -A2 V1 /V2 d 11,02,430,02-0,010,01/0.00002 1

V1= volume aseton (liter) = 10 ml = 0,01 liter V2= volume sampel (m3) = 200 cm2 = 0,00002 m3 d = diameter kuvet (cm)

= 133,7 mg/m3

= 1 cm

Kadar klorofil-a pada substrat semen kasar hari ke-10 Klorofi-a

= =

11,02,43A1 -A2 V1 /V2 d 11,02,430,05-0,020,01/0.00002 1

= 400,9 mg/m3

Skripsi


Imas Masitho


Lampiran 7. Perhitungan assimilasi number Pengambilan sampel air awal dilakukan pada pagi hari yaitu pukul 07.00 WIB. Botol terang dan botol gelap direndam dalam sungai selama 6 jam. Kemudian masing-masing botol dihitung kadar O2-nya dengan metode winkler.

Ulangan

mL titrasi Botol terang 14 13 14,5 13,83

Awal 11 11,5 11 11,17

I II III Rata-rata

DO = ml titrasi x N thiosulfat x 800 Volume botol winkler-4 DO awal 0.76

Botol gelap 7 7,5 6 6,83

Diketahui: N thiosulfat = 0,025 V botol winkler = 300 mL

DO botol terang 0.94

DO botol gelap 0.46

Laju respirasi (R) R = (CO - CD) / ∆t = (0,76 – 0,46) / 6 = 0,05 mg/L Laju fotosintesis atau Produktivitas primer kotor (PG) PG = (CL – CD) / ∆t = (0,94 – 0,46) / 6 = 0,08 mg/L Produktivitas primer bersih berdasarkan kadar O2 (PN) PN = (PG – R) x 375,36 = (0,08 – 0,05) x 375,36 = 11,26 mg C/m3/jam

Skripsi


Imas Masitho


Lampiran 8. Perhitungan nilai produktivitas primer berdasarkan kadar klorofil-a P = R x C x assimilation number Keterangan: P = Produktivitas primer dalam (mg C/m2/hari) R = Laju fotosintesis relatif (diperoleh dari nilai produktivitas primer kotor) C = kadar klorofil-a (mg/m3) Assimilation number = laju asimilasi per satuan berat klorofil

Contoh perhitungan produktivitas primer Substrat kaca hari ke-10 P = R x C x assimilation number = 0,08 x 133,7 x 11,26 = 120,44 mg C/m3/hari Substrat semen kasar hari ke-10 P = R x C x assimilation number = 0,08 x 400,9 x 11,26 = 361,13 mg C/m3/hari Substrat semen berkerikil hari ke-10 P = R x C x assimilation number = 0,08 x 935,6 x 11,26 = 842,79 mg C/m3/hari

Skripsi


Imas Masitho


Lampiran 9. Jenis perifiton yang ditemukan selama pengamatan Substrat Kaca

Nama Organisme 10 Naviculales 1. Anomoeoneis 2. Stauroneis 3. Amphipleura 4. Gyrosigma 5. Navicula 2 6. Navicula 1 7. Navicula (girdle view) Bacillariales 1. Nitzschia 1 2. Nitzschia 2 3. Nitzschia 3 Achnanthales 1. Cocconeis Cymbellales 1. Cymbella1 2. Cymbella 2 Fragilariales 1. Synedra 1 2. Synedra 2 Microthamniales 1. Microthamnion Total individu Jumlah jenis

Skripsi

20

30

40

50

60

1093 3958 6148 2879 4787 2109 2182 5822 7131 3219 5498 3982 4035 6825 7991 4981 512 1045 2100 382 732 590 798 1930 900 421 697 251 1640 2902 982 1448 26 31 50 12 23 42 42 5 27 10 14 30 38 11 12 20 10 1 17 22 21 4 19 29 17 1 1598 4811 7602 3121 5710 2256 1934 6102 8361 3510 6712 2918 3415 7391 8813 4199 5 2 9 19 23 15 27 29 33 37 -

5892 1781 10 9 6128 1 1

3979 691 2

537 -

2989 5007 6830 1932 7 3 12 20 -

4405 1 4

3041 -

1600 2591 6214 3671 5582 2184 2963 5386 8129 4005 6203 2017 4518 6285 8847 3481

5683

2840

951 -

10

Substrat semen berkerikil 50

1983 3810 1025 2935 1 6 1

60

Substrat semen kasar Hari ke20 30 40 50

1043 2488 4108 2108 3120 1 3 9 2

60

995 -

10

20

30

40

4007 -

35

2 61

127

24

59

12

-

23

45

189

1 12

42

16

45

6 56

11

2 23

5

12

42

3 69

1 10

1 24

5

70

5 241

449

2 65

120

45

128

4 310

6 581

1 89

4 135

74

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3

7

-

2

-

5430

14524

26171

11113

19853

8108

9054

22079

29231

13524

22396

10260

16806

28876

34238

16154

24081

14639

10

9

14

8

11

8

10

12

12

9

10

8

11

13

15

10

16

8


Imas Masitho


Lampiran 10. Perhitungan kepadatan, indeks keanekaragaman, keseragaman dan dominansi 1. Kepadatan Perifiton Substrat kaca hari ke-10 1 B N = x xn A C =

1

x

0,01

x 5430

= 0,005 x 10000 x 5430 = 271500 ind/cm2 2. Indeks Keanekaragaman Substrat kaca hari ke-10 H' = - ∑ = - ∑

= - [0,201 ln 0,201 + 0,094 ln 0,094 + 0,005 ln 0,005 + 0,002 ln 0,002 + 0,294 ln 0,094 + 0,001 ln 0,001 + 0,099 ln 0,099 + 0,295 ln 0,295 + 0,006 ln 0,006 + 0,002 ln 0,002] = - {0,201(-1,604) + 0,094(-2,365) + 0,005(-5,298) + 0,002(-6,215) + 0,294(-1,224) + 0,001(-6,908) + 0,099(-2,313) + 0,295(-1,221) + 0,006(-5,116) + 0,002(-6,215)} = - {-0,32 -0,22 -0,02 -0,01 -0,36 -0,01 -0,23 -0,36 -0,03 -0,01} = 1,57 3. Indeks Keseragaman Substrat kaca hari ke-10 E = H’/H’maks = H’/ln s = 1,57/ln 10 = 1,57/ 2,3 = 0,68 4. Indeks Dominansi Substrat kaca hari ke-10

D = ∑ = ∑ N

= {(0,201)2 + (0,094)2 + (0,005)2 + (0,002)2 + (0,294)2 + (0,001)2 + (0,099)2 + (0,295)2 + (0,006)2 + (0,002)2} = 0,04 + 0,009 + 0,000025 + 0,000004 + 0,09 + 0,000001 + 0,01+ 0,09 + 0,000036 + 0,000004 = 0,23

Skripsi


Imas Masitho


Lampiran 11. Gambar berbagai jenis perifiton yang ditemukan

(a) Ordo Naviculales 400x

400x

400x

Stauroneis

Anomoeoneis

Amphipleura 400x

Navicula 1

Gyrosigma

400x

400x

Navicula 2 400x

Navicula (girdle view)

(b) Ordo Bacillariales 400x

Nitzschia 1

Skripsi

400x

Nitzschia 2

400x

Nitzschia 3


Imas Masitho


Lampiran 11. Lanjutan (c) Ordo Achnanthales 400x

Cocconeis (d) Ordo Cymbellales 400x

400x

Cymbella 2

Cymbella 1

(e) Ordo Fragilariales 400x

400x

Synedra 1

Synedra 2

(f) Ordo Microthamniales 100x

Microthamnion

Skripsi


Imas Masitho


Lampiran 12. Gambar berbagai hewan lain yang ditemukan pada substrat buatan

Makroinvertebrata

Skripsi

Gastropoda


Imas Masitho


Lampiran 13. Hasil uji hipotesis dengan SPSS 16.0 for windows A. Analisis Deskriptif Untuk melihat ukuran pemusatan dan ukuran penyebaran data, dalam hal ini ukuran pemusatan datanya adalah mean (Rataan) dan ukuran penyebarannya adalah Std Deviation (Standar Deviasi).

Nilai Produktivitas Primer Substrat Buatan

Mean

N

Std. Deviation

Substrat kaca

361.183

6

215.3781

Substrat semen kasar

662.168

6

211.9855

Substrat semen berkerikil

1.003E3

6

248.6681

Total

675.545

18

343.3652

B. Analisis Ragam Analisis Ragam (Analisis Varian) dilakukan untuk menguji pengaruh perlakuan (Perbedaan Substrat Buatan) terhadap nilai produktivitas primer, apakah ada pengaruhnya atau tidak. Sedangkan uji setelah analisis ragam diperlukan untuk mengetahui apa ada perbedaan mean (rataan) nilai produktivitas primer antara perlakuan perbedaan substrat buatan, yaitu dengan melakukan uji LSD atau Uji Duncan.

Univariate Analysis of Variance Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: Nilai Produktivitas Primer Type III Sum of Squares

df

Mean Square

1.238E6a

2

619243.823

Intercept

8214498.846

1

Waktu

1238487.647

2

619243.823

Error

765807.047

15

51053.803

Total

1.022E7

18

2004294.694

17

Source Corrected Model

Corrected Total

F

Sig.

12.129

.001

8214498.846 160.899

.000

12.129

.001

a. R Squared = .618 (Adjusted R Squared = .567) Kesimpulan dari tabel diatas adalah perbedaan substrat buatan yang dipakai berpengaruh sangat nyata (P<0,01), terhadap nilai produktivitas primer, hal ini dapat diperhatikan dari nilai F nya yang lebih besar dari F Tabel (lihat Tabel F(0,01) db 2; 15) atau Sig. 0,01 dan Sig. 0,00 (P<0,01).

Skripsi


Imas Masitho


Lampiran 13. Lanjutan

Post Hoc Tests Tiga substrat buatan [KC:substrat kaca; SK: substrat semen kasar; SB: substrat berkerikil] Multiple Comparisons Dependent Variable: Nilai Produktivitas Primer (I) (J) Mean Difference Std. Error Substrat Substrat (I-J) buatan buatan LSD

SB

Lower Bound Upper Bound

SK

-300.985* 130.4528

.036

-579.039

-22.931

SB

-642.100* 130.4528

.000

-920.154

-364.046

KC

300.985* 130.4528

.036

22.931

579.039

SB

-341.115* 130.4528

.020

-619.169

-63.061

KC

642.100* 130.4528

.000

364.046

920.154

SK

341.115* 130.4528

.020

63.061

619.169

KC

SK

95% Confidence Interval Sig.

Based on observed means. The error term is Mean Square(Error) = 51053.803. *. The mean difference is significant at the 0.05 level.

Homogenous Subsets Nilai Produktivitas Primer Substrat Buatan Duncana

Sig.

Subset N

KC

6

SK

6

SB

6

1

2

3

361.183 662.168 1.003E3 1.000

1.000

1.000

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Based on observed means. The error term is Mean Square(Error) = 51053.803. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 6.000. Kesimpulan dari Uji BNT (LSD) dan uji Duncan terdapat perbedaan yang sangat nyata (P<0,01) dari ke-tiga substrat, hal ini dapat dilihat dari Sig. pada Uji LSD yaitu 0,00 (P<0,01) dan Subset pada uji Duncan dimana semua rata-rata terletak pada subset yang berbeda.

Skripsi


Imas Masitho


Lampiran 14. Gambar alat dan proses penelitian

Skripsi

Substrat Kaca



Proses pemisahan perifiton dari substrat

Sentrifus

Spektrofotometer

Ekstrak aseton

Pengukuran parameter fisika-kimia


Imas Masitho

PRODUKTIVITAS PRIMER DAN STRUKTUR KOMUNITAS PERIFITON PADA BERBAGAI SUBSTRAT BUATAN DI SUNGAI KROMONG PACET MOJOKERTO SKRIPSI

Recommend Documents