3. METODE PENELITIAN
3.4 Analisis Data
3.4.1 Struktur Komunitas Vegetasi Mangrove
Struktur komunitas vegetasi mangrove dihitung dengan merujuk pada English
et al. (1994) dan Bengen (2002), meliputi :
- Kerapatan jenis (Di) adalah tegakan jenis ke i dalam suatu unit area :
Di = ni/A ……… (1)
Keterangan : Di = kerapatan jenis ke i (phn/ha), ni = jumlah tegakan jenis ke- i,
A = luas total area pengambilan contoh (m2)
- Kerapatan relatif jenis (RDi) adalah perbandingan antara jumlah tegakan jenis i
(ni) dan jumlah total tegakan seluruh jenis ( n) :
- Frekuensi jenis (Fi) adalah peluang ditemukannya jenis i dalam petak contoh
yang diamati :
Fi = pi/ p……… (3)
Keterangan : Fi = frekuensi jenis i, pi = jumlah petak contoh dimana jenis i
ditemukan dan p = jumlah total petak contoh diamati.
- Frekuensi relatif jenis (RFi) adalah perbandingan antara frekuensi jenis i (Fi) dan
jumlah frekuensi untuk seluruh jenis ( F) :
RFi = (Fi/ F) x 100 ……….. (4)
- Penutupan jenis (Ci) atau Dominasi jenis adalah luas penutupan jenis i dalam
suatu unit area :
Ci = BA/A ……… (5)
Keterangan : BA = DBH2/4 (dalam cm2), (3.1416) adalah suatu konstanta dan DBH adalah diameter batang pohon jenis i, A = luas total area pengambilan contoh (luas total petak contoh/plot). DBH= CBH / (dalam cm), CBH adalah lingkaran pohon setinggi dada orang dewasa (±1.3 m).
- Penututupan Relatif jenis (RCi) atau Dominasi relatif adalah perbandingan
antara luas area penututupan jenis i (Ci) dan luas total area penutupan antara
seluruh jenis ( C) :
RCi = (Ci/ C) x 100 ……….. (6)
- Nilai Penting (NP) (%) adalah jumlah nilai kerapatan relatif jenis (RDi),
frekuensi relatif jenis (RFi) dan penututupan relatif jenis (RCi) :
35
3.4.2 Jenis dan Kelimpahan Plankton
Kelimpahan plankton ditentukan dengan menghitung jumlah sel plankton dalam sampel air dengan menggunakan rumus :
X 1
N = x x n ……….. (8)
Y V
Keterangan : N = Kelimpahan plankton (sel/l)
X = Volume air tersaring/terkonsentrasi (ml)
Y = Volume air di bawah gelas penutup (ml)
V = Volume air yang disaring (liter)
n = Jumlah plankton tercacah (sel)
3.4.3 Variasi Karakteristik Biofisik Kimia Lingkungan Mangrove
Hasil pengukuran karaketeristik fisik kimia lingkungan yang diperoleh disajikan dalam bentuk tabel. Untuk mengkaji variasi karakteristik lingkungan perairan pada tiap stasiun digunakan pendekatan analisis statistik multivariabel yang didasarkan pada Analisis Komponen Utama (Principle Component Analysis, PCA) (Legendre dan Legendre 1983).
Analisis Komponen Utama merupakan metode statistik deskriptif yang mempresentasikan data dalam bentuk grafik, informasi maksimum yang terdapat dalam suatu matriks data. Matriks data yang dimaksud terdiri atas stasiun pengamatan sebagai individu statistik (baris) dan karakteristik lingkungan sebagai variabel kuantitatif (kolom). Data karakteristik lingkungan yang diukur tidak berunit pengukuran dan ragam yang sama, sehingga sebelum melakukan Analisis Komponen Utama data tersebut dinormalisasikan terlebih dahulu melalui pemusatan (selisih bagi antara nilai variabel asal dan nilai rata-rata variabel) dan pereduksian (hasil bagi antara nilai variabel yang telah dipusatkan dan simpangan baku variabel tersebut). Dengan demikian Analisis Komponen Utama tidak direalisasikan dari nilai-nilai variabel asal, tapi dari indeks sintetik yang diperoleh dari kombinasi linear variabel asal.
Di antara semua indeks sintetik yang mungkin, PCA mencari terlebih dahulu indeks yang menunjukkan ragam waktu pengamatan yang maksimum. Indeks ini disebut sebagai komponen utama pertama yang merupakan sumbu ke i (axis ke i, F1). Suatu proporsi tertentu dari ragam total waktu pengamatan dijelaskan oleh komponen utama ini. Selanjutnya dicari komponen utama kedua (F2) yang tidak berkorelasi dengan komponen utama pertama. Komponen utama kedua memberikan informasi terbesar sebagai pelengkap komponen utama pertama. Proses ini berlanjut terus hingga diperoleh komponen utama ke-p, dimana bagian informasi yang dapat dijelaskan semakin kecil.
Pada prinsipnya PCA menggunakan jarak Euclidean yang didasarkan pada rumus (Legendre dan Legendre 1983):
p
d2 (i, i”) = (xij – xi’j’)2 ……… (9)
j=i
Keterangan: i, i” = dua waktu pengamatan (baris) j = variabel lingkungan
Semakin kecil jarak Euclidean antar dua stasiun atau waktu pengamatan maka semakin mirip karakteristik lingkungan perairan antar dua stasiun atau waktu pengamatan tersebut. Demikian pula sebaliknya, semakin besar jarak Euclidean antar dua stasiun atau waktu pengamatan maka semakin berbeda karakteristik waktu kedua stasiun atau waktu pengamatan tersebut. Pengolahan data menggunakan program komputer XLSTAT.
3.4.4 Kelimpahan Kerang Sepetang
Untuk menentukan kelimpahan kerang sepetang digunakan formula menurut Krebs (1978) :
Jumlah ind. suatu spesies
Kelimpahan (ind./m2) = ……… (10)
37
Sidik ragam/Analisis Varian (ANOVA) digunakan untuk melihat signifikansi perbedaan kepadatan antar stasiun pengambilan sampel. Jika terdapat perbedaan yang signifikan antar stasiun dilanjutkan dengan uji Tukey menggunakan program SPSS untuk melihat stasiun mana saja yang berbeda. Variasi karakteristik biofisik kimia lingkungan (sedimen dan mangrove) antar stasiun dikaitkan dengan kelimpahan sepetang pada setiap stasiun sebagai variabel suplemen dianalisis menggunakan pendekatan analisis stastistik multivariabel Analisis Komponen Utama menggunakan program komputer XLSTAT..
3.4.5 Pola Sebaran Kerang Sepetang
Pola distribusi kerang sepetang dianalisis berdasarkan Indeks Penyebaran Morisita (Khouw 2009) didasarkan pada rumus :
x2 - x Id = n [ ] ….…….……….. (11) ( x)2 - x Keterangan :
Id = Indeks penyebaran Morisita
n = jumlah plot/besar sampel
x = jumlah individu di setiap plot
X2 = jumlah individu per plot dikuadratkan Dengan kriteria pola sebaran sebagai berikut :
• Jika nilai Id = 1, maka distribusi populasi kategori acak
• Jika nilai Id >1, maka distribusi populasi kategori bergerombol/mengelompok • Jika nilai Id <1, maka distribusi populasi kategori seragam
Nilai Indeks Penyebaran Morisita yang diperoleh dapat diuji ketidakacakannya dengan rumus :
X2 = Id( x-1) + n - x dengan db = n – 1 ……….(12)
3.4.6 Morfometrik
Analisis hubungan morfometrik antara panjang dengan lebar dan tebal serta antara lebar dan tebal cangkang kerang Pharella acutidens yang berada di perairan pesisir Dumai Barat menggunakan persamaan :
P = a + b L ………..(13)
P = a + b T ………. (14)
L = a + b T ………. (15)
Keterangan: P = panjang cangkang (mm), L = lebar cangkang (mm),
T = tebal cangkang (mm), a dan b = konstanta
3.4.7 Hubungan Panjang Berat Kerang Sepetang
Pertumbuhan kerang dapat diketahui melalui analisis hubungan panjang cangkang dengan berat tubuh kerang (berat total), yang dianalisis melalui persamaan (King 1995) :
W = aLb ……… (16)
Keterangan: W = berat total (g) L = panjang cangkang (mm) a dan b = konstanta
Persamaan di atas dilakukan terhadap data jenis kelamin dan stasiun penelitian. Untuk melihat keeratan hubungan parameter panjang dan berat dilihat dari nilai koefisien korelasinya (r). Uji t digunakan untuk menilai pola pertumbuhan kerang sepetang apakah konstanta b yang diperoleh = atau 3 dengan tingkat kepercayaan 95% dengan rumus berikut (Sokal dan Rohlf 1987 diacu dalam Gaspar et al. 2001) :
ts = (b-3)/Sb ………... (17)
Keterangan ts= t hitung, b = konstanta/slope, Sb = simpangan baku konstanta b
3.4.8 Parameter Pertumbuhan dan Umur Teoritis
Parameter pertumbuhan kerang sepetang yang mencakup panjang cangkang asimtot/infinity (L ), koefisien pertumbuhan (K) dan umur teoritis pada saat kerang sepetang mempunyai ukuran nol (t0) dianalisis menggunakan program Electronic
39
Lengths Frequency Analysis (ELEFAN) yang terakomodasi dalam program FiSAT II
berdasarkan data frekuensi panjang cangkang kerang. Adapun prinsip penerapan frekuensi panjang terdiri atas dua tahap utama yaitu restruktur panjang dan penyesuaian kurva pertumbuhan. Prosedur yang harus dilalui adalah sebagai berikut :
1. Data sebaran frekuensi panjang dirunut menurut waktu (time series). Penyusunan kembali sebaran frekuensi panjang dengan batuan rataan bergerak (moving average) untuk memisahkan modus setiap contoh. Puncak- puncak (peaks) adalah frekuensi yang lebih besar dari frekuensi rataan bergeraknya, sedangkan lembah-lembah (throughs) merupakan frekuensi yang lebih kecil dari rataan bergeraknya.
2. Pemberian nilai positif dan negatif terhadap masing-masing puncak dan lembah. Kemudian terhadap setiap contoh dihitung jumlah puncak yang tersedia (available sum of peaks/ASP). ASP merupakan skor maksimum yang dapat dicapai oleh sebuah kurva, yang berupa nilai positif.
3. Pelacakan (tracking) kurva pertumbuhan melalui sejumlah contoh frekuensi panjang yang tersusun di atas. Kurva pertumbuhan yang dipilih adalah yang paling banyak melalui puncak dan menghindari paling banyak lembah, atau kurva-kurva pertumbuhan yang menghasilkan nilai tertinggi dari ESP
(Explained Sum of Peaks) atau ASP yang dipilih.
Model pertumbuhan Von Bertalanffy cocok untuk panjang cangkang kerang (Negar et al. 2008) :
Lt = L (1-e-k(t-t0)
) ………..(18) Keterangan : L = panjang asimtot (mm), k = konstanta pertumbuhan, t = umur
(tahun) dan t0= umur teoritis saat panjang nol (tahun).
Pendugaan umur kerang pada waktu lahir/ umur teoritis (t0) dimaksudkan untuk
mendapatkan informasi mengenai kerang yang juga disandingkan dengan informasi puncak pemijahan. Nilai t0 dapat diperoleh melalui nilai K dan L yang diterapkan
Log 10 (-to) = -0.3922-0.2752 log 10 L -1.038 log 10 K …………..(19) Keterangan K : koefisien pertumbuhan, L : panjang asimtot (mm), t0 : umur ketika
panjang sama dengan nol (tahun)
Rentang hidup alamiah (longevity) merupakan rentang waktu hidup bagi suatu spesies yang didefinisikan oleh Pauly (1980) sebagai rentang waktu hidup yang dicapai oleh suatu spesies dalam suatu kohort hingga 99% dari seluruh anggota kohort mencapai kematian secara alami. Persamaan Von Bertalanffy bila dijabarkan lebih lanjut, maka akan diperoleh persamaan t = log 10 (1-Lt/ L )/K + t0; dan jika
panjang maksimum (L maks) = 0.95 (L ) dimasukkan ke dalam persamaan di atas, maka didapakan umur kerang terpanjang (life span) adalah: t maks = 2.9957/K + t0
(Pauly 1980).
3.4.9 Laju Mortalitas dan Rekrutmen
Laju mortalitas total (Z) diduga melalui hubungan linear antara logaritma natural (alami) dari perubahan jumlah kerang per waktu tumbuh kelas ke i dengan umur, yang dikenal dengan nama kurva hasil tangkapan yang dikonversi ke panjang
(Length Converted Catch Curve,LCCC) dengan formula :
ln(Ni/ ti) = a +b ti ………(20)
Keterangan : N adalah jumlah kerang pada kelas panjang ke i, ti = waktu yang
diperlukan kerang untuk tumbuh pada kelas panjang ke i, t = umur atau umur relatif, dihitung dengan t0 = 0) berhubungan dengan nilai tengah
kelas ke i dan b = sudut/slope yang merupakan nilai Z.
Kurva tersebut diperoleh dengan menggunakan program FiSAT II. Mortalitas alami (natural) diperoleh berdasarkan formula Pauly (1980). Mortalitas penangkapan (F) adalah mortalitas total (Z) dikurangi mortalitas alami (M). Laju eksploitas (E) ditentukan dengan membandingkan mortalitas penangkapan dengan mortalitas total (Z).
41
Penambahan individu pertama ke populasi kerang dari data frekuensi panjang dibantu dengan suatu metode pendekatan yang difasilitasi oleh perangkat lunak FiSAT (Sparred dan Venema 1999). Program ini merekontruksi pulsa rekrutmen dari suatu runutan data frekuensi panjang yang disesuaikan dengan persamaan von Bertalanffy growth (VBGF) untuk mendeterminasi jumlah pulsa per tahun dan kekuatan relatif setiap pulsa. Data yang diimput meliputi panjang infinity (L ), koefisien pertumbuhan (K) dan panjang kerang sepetang pada waktu t = 0 (t0).
3.4.10 Indeks Kondisi
Indeks kondisi yang menggambarkan kondisi daging atau jaringan lunak kerang pada suatu waktu diestimasi menggunakan dua formula menurut Aldrich dan Crowley, 1986 diacu dalam Sahin et al. (2006):
Berat daging kering (g)
IK1 (%) = x 100 ………. (21)
Berat cangkang kering (g)
Berat daging kering (g) – Berat abu (g)
IK2 (%) = x 100 …… (22)
Berat cangkang kering (g)
Nilai rata-rata indeks kondisi diplotkan terhadap waktu (bulan) pengambilan sampel untuk memperoleh indikasi variasi setiap bulannya, yang juga menggambarkan siklus perkembangan gonad sepetang.
3.4.11 Kecepatan Pertumbuhan
Kecepatan pertumbuhan panjang dan berat spesifik kerang sepetang yang dipelihara dianalisis dengan menggunakan rumus yang dikemukakan Ricker (1975): Kecepatan tumbuh berat :
Kecepatan tumbuh panjang :
x 100 .………... (24) Keterangan : G = pertumbuhan spesifik (%)
W2 dan W1 = rataan berat tubuh (g) pada waktu t2 dan t1
L2 dan L1 = rataan panjang cangkang (mm) pada waktu t2 dan t1
t = lamanya waktu pengamatan (bulan)
3.4.12 Jenis Makanan Sepetang
Analisis pilihan makanan kerang sepetang terhadap plankton yang didapat pada saluran pencernaannya dilakukan dengan menggunakan indeks pilihan (Index of
Electivity) oleh Ivlev diacu dalam Kreb (1989) :
ri - pi
IE = ……….……….. (25)
ri + pi
Keterangan : IE = Index of Electivity organisme ke- i
ri = persentase organisme ke- i yang dimakan/dalam saluran
pencernaan
pi = persentase organisme ke- i yang di perairan
3.4.13 Nisbah Kelamin
Data jenis kelamin yang diperoleh setiap bulan dari setiap stasiun dipisahkan. Selanjutnya untuk mengetahui perbandingan jantan dan betina yang muncul setiap bulan dan setiap stasiun (nisbah kelamin jantan dan betina) dilakukan uji “Chi- Square” ( ) (Steel dan Torrie 1993). Untuk itu disusun hipotesis, H0 : tidak ada
perbedaan antara jumlah kerang jantan dan betina yang muncul setiap bulan dan setiap stasiun (nisbah kelamin antara jantan dan betina adalah seimbang, yaitu 1 : 1), dan hipotesis H1 : terdapat perbedaan antara jumlah kerang jantan dan betina yang
muncul setiap bulan dan setiap stasiun pengamatan. Apabila nilai hit < tab (0.05) H0 diterima, yang berarti nisbah kelamin seimbang dan nilai hit > tab
(0.05) H1 diterima, artinya nisbah kelamin tidak seimbang. Nisbah kelamin jantan dan
43 J = ……… (26) B Keterangan : : Nisbah kelamin
J : Jumlah kerang jantan (individu)
B : Jumlah kerang betina (individu)
3.4.14 Indeks Kematangan Gonad (IKG)
Nilai Indeks Kematangan Gonad (IKG) atau yang dikenal dengan
Gonadosomatic Index (GSI) yaitu suatu nilai dalam persen sebagai hasil dari
perbandingan gonad dengan berat tubuh (jaringan lunak) termasuk gonad dikalikan dengan 100 (King 1995) :
! "##
………. (27)Nilai IKG yang diperoleh setiap bulannya diplotkan dengan waktu (bulan) pengambilan sampel untuk melihat perkembangan gonad dan musim pemijahannya.
3.4.15 Fekunditas
Fekunditas dihitung menggunakan metode volumetrik. Jumlah telur dinyatakan sebagai berikut :
F = V/Vt ………. (28)
Keterangan : F : jumlah telur per gonad (butir), V : volume total telur/gonad (mm3) dan Vt : volume satu butir telur (mm3).
Asumsinya adalah semua gonad merupakan telur kerang sepetang.
Hubungan antara fekunditas dengan panjang dan berat total kerang dianalisis dengan hubungan regresi-korelasi dengan rumus (Mzighani 2005) :
Hubungan panjang cangkang dengan fekunditas :
Hubungan berat total dengan fekunditas:
F = a +bB ……… (30)
Keterangan : F = fekunditas, P = panjang cangkang, B = berat total
3.4.16 Hubungan Antara Karakteristik Lingkungan Mangrove dan Karakter Biologi (Populasi dan Reproduksi) Kerang Sepetang
`Hubungan antara karakteristik biofisik kimia ekosistem mangrove pada setiap stasiun dan karakter biologi populasi dan biologi reproduksi kerang sepetang dianalisis secara deskriptif. Data yang diperoleh disajikan dalam bentuk matrik, selanjutnya dianalisis secara deskriptif untuk mencari hubungan atau keterkaitan antara parameter karakter biologi populasi dan reproduksi kerang sepetang dan karakteristik biofisik kimia ekosistem mangrove tersebut.
3.4.17 Distribusi Spasial Kerang Sepetang (P. acutidens) Berdasarkan Karakter
Biologi (Populasi dan reproduksi)
Distribusi spasial kerang sepetang berdasarkan karakter biologi populasi dan biologi reproduksi dianalisis menggunakan analisis faktorial koresponden/corespondence analysis, CA (Bengen 1998). Analisis ini merupakan salah satu bentuk analisis statistik multivariabel yang didasarkan pada matrik data i
baris (stasiun penelitian) dan j kolom (indeks kondisi, koefisien pertumbuhan, indeks kematangan gonad, fekunditas dan diameter telur). Matrik data yang digunakan merupakan tabel kontingensi stasiun pengamatan dengan modalitas indeks kondisi, koefisien pertumbuhan, indeks kematangan gonad, fekunditas dan diameter telur. Tabel kontingensi i dan j mempunyai peranan yang simetris, yakni membandingkan unsur-unsur i (untuk tiap j) sama dengan membandingkan hukum probabilitas bersyarat yang diestimasi dari nij/ni (untuk masing-masing nij/nj), dengan ni = jumlah
45
Pengukuran kemiripan antar dua unsur I1 dan I2 dari I dilakukan melalui pengukuran jarak Chi-Square dengan persamaan:
p (Xij / Xi-Xi’j/Xi’)
2
d2 (i,i’) = ……… (31)
j=1 Xj
Keterangan : d2 (i,i’) = jarak euclidean
Xi = jumlah dari baris i untuk keseluruhan kolom
Xj = jumlah dari kolom j untuk keseluruhan baris
Xij,Xi’j = jumlah dari baris i untuk kolom j
P = banyaknya baris atau kolom (mulai dari 1 sampai p) Pengolahan data menggunakan program komputer XLSTAT.
