BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
B. Struktur Komunitas Plankton di Waduk Wadaslintang
1. Komposisi Jenis
Komposisi jenis menggambarkan persebaran atau distribusi relatif suatu spesies dalam suatu komunitas.
2. Indeks keanekaragaman jenis (Diversity index)
Indeks keanekaragaman jenis merupakan nisbah-nisbah antara jumlah jenis dan nilai-nilai penting (jumlah, biomas, produktivitas, dll) individu-individu. Keanekaragaman jenis cenderung akan rendah dalam ekosistem-ekosistem yang secara fisik terkendali dan akan tinggi dalam ekosistem-ekosistem yang diatur secara biologi (Odum, 1998:184).
Keanekaragaman spesies merupakan karakteristik yang unik dari tingkat komunitas dalam organisasi biologi yang diekspresikan melalui struktur komunitas. Suatu komunitas dikatakan mempunyai keanekaragaman spesies yang tinggi apabila terdapat banyak spesies
49
dengan jumlah individu masing-masing spesies yang relatif merata, sebaliknya dikatakan keanekaragaman spesies yang rendah apabila di dalam suatu komunitas hanya terdiri dari sedikit spesies dengan jumlah individu yang tidak merata (Barus, 2002:121).
3. Indeks dominansi (Dominant index)
Komunitas secara trofik mempunyai produsen, makrokonsumen, dan mikrokonsumen, golongan-golongan tersebut yang sebagian besar mengendalikan arus energi dan mempengaruhi lingkungan secara kuat dari semua jenis lainnya disebut dominan-dominan ekologi. Derajat dimana dominansi dipusatkan dalam satu, beberapa, atau banyak jenis dapat dinyatakan dengan indeks dominansi (Odum, 1998:178).
4. Indeks kemerataan (Evenness index)
Indeks kemerataan menggambarkan persebaran individu setiap jenis. Kemerataan suatu spesies berkaitan dengan diversity dan dominansi jenis dalam suatu komunitas.
5. Indeks kesamaan (Similarity index)
Indeks kesamaan atau indeks similaritas digunakan untuk melihat tingkat kesamaan dari dua sampling area atau zona yang berbeda.
6. Indeks kekayaan (Richness index)
Indeks kekayaan menggambarkan hubungan jumlah spesies dengan jumlah total individu. Secara garis besar indeks kekayaan merepresentasikan jumlah total spesies dalam satu komunitas.
50 8. Deskripsi Wilayah Waduk Wadaslintang
Waduk Wadaslintang secara geografis terletak pada koordinat 366134 mT; 9158932 mU. Titik koordinat tersebut di plotting dengan menggunakan GPS tepat berada di area tepi perairan waduk bagian pintu masuk sebelah selatan. Waduk Wadaslintang secara administratif terletak di sebelah selatan Desa Wadaslintang Kabupaten Wonosobo dan sebelah utara Desa Padureso Kabupaten Kebumen. Bendungan waduk atau pintu air waduk terletak di sebelah selatan waduk yang berada di wilayah administrasi Kabupaten Kebumen.
Balai Besar Wilayah Serayu Opak (BBWSSO) menjelaskan Waduk Wadaslintang termasuk ke dalam tipe Waduk Serbaguna. Ciri-ciri Waduk Serbaguna yaitu memiliki aliran air yang bersifat permanen dari inlet sungai, luas area waduk >500 Ha (luas area Waduk Wadaslintang mencapai 2.626 Ha), kedalaman perairan waduk maksimal 100 m (berdasarkan tinggi bendungan kedalaman Waduk Wadaslintang mencapai 116 m), dan kegunaan waduk yang banyak, seperti sarana irigasi, PLTA, pengendali banjir, penampung air, perikanan (budidaya KJA), dan pariwisata (pemancingan ikan). Keadaan topografi daerah bagian utara berupa daerah perbukitan yang merupakan daerah kering setengah tandus. Bagian tengah merupakan daratan rendah berupa areal persawahan, sedangkan di bagian selatan merupakan tanah pasir. Tujuan utama pembangunan adalah untuk penyediaan sarana pengairan untuk menunjang peningkatan produksi pangan guna meningkatkan taraf hidup dan kemakmuran rakyat (http://bbws-so.net).
51
52 B.Kerangka Berpikir
Waduk Wadaslintang memiliki fungsi dan pemanfaatan untuk irigasi (pengairan), PLTA, pengendali banjir, perikanan (KJA), dan pariwisata. Dampak negatif dari pemanfaatan irigasi yaitu adanya sedimen yang masuk langsung ke badan air waduk seperti limbah domestik pertanian, PLTA mempunyai dampak negatif pada kekeruhan air yang disebabkan karena sistem kerja dari alat PLTA, pengendali banjir mempunyai dampak negatif pada volume air yang tertampung di waduk, sektor perikanan terutama keramba jaring apung mempunyai dampak negatif yakni nutrien yang masuk ke badan air waduk sehingga dapat menyebabkan eutrofik (pencemaran) di perairan waduk, dan dari sektor pariwisata seperti tempat wisata mempunyai dampak negatif yakni pembuangan limbah ke badan air waduk. Dampak negatif tersebut mengakibatkan kondisi perairan dan terganggunya keseimbangan ekosistem Waduk Wadaslintang.
Pendekatan ilmiah untuk mengkaji kondisi perairan waduk dapat diteliti dengan kajian mengenai fisika perairan (suhu, intensitas cahaya, kekeruhan, dan penetrasi cahaya), kimia perairan (pH, DO, BOD, COD), dan biologi perairan (plankton). Kajian mengenai fisika dan kimia perairan secara langsung akan mempengaruhi kelangsungan hidup plankton yang berperan sebagai bioindikator di perairan Waduk Wadaslintang. Dari kajian ilmiah tersebut, maka dapat ditentukan struktur komunitas plankton di perairan Waduk Wadaslintang berdasarkan indeks keanekaragaman, indeks dominansi, indeks kemerataan, indeks kesamaan, indeks kekayaan, dan komposisi jenis.
53
Gambar 2. Diagram Alir Kerangka Berpikir Waduk Wadaslintang
Fungsi dan Pemanfaatan Waduk
Irigasi (Pengairan)
PLTA Pengendali Banjir
Perikanan (KJA) Pariwisata
Kondisi Perairan Waduk
Fisika Perairan Biologi Perairan Kimia Perairan
1. Suhu air 2. Intensitas cahaya 3. Kekeruhan air 4. Penetrasi Cahaya 1. pH 2. DO 3. BOD 4. COD
Perifiton, Plankton, Nekton, Bentos, dll
Plankton
Fitoplankton Zooplankton
Konsumen tingkat I Produsen Primer
Struktur Komunitas 1. Indeks Keanekaragaman 2. Indeks Dominansi 3. Indeks Kemerataan 4. Indeks Kesamaan 5. Indeks Kekayaan 6. Komposisi jenis Sedimen yang masuk
Kekeruhan air Volume air yang tertampung
Nutrien yang masuk badan air
Pembuangan limbah
54 BAB III
METODE PENELITIAN BAB III METODE PENELITIAN A.Jenis Penelitian
Jenis penelitian ini adalah penelitian deskriptif eksploratif dengan metode observasi.
B.Populasi dan Sampel
1. Populasi : Seluruh jenis plankton di perairan Waduk Wadaslintang. 2. Sampel : Plankton yang tertangkap oleh plankton net no.25.
C.Variabel Penelitian
Variabel yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: 1. Zona pengamatan dan stasiun pengambilan sampel:
a. Zona I : daerah zona outlet waduk (selatan waduk) b. Zona II : daerah zona outlet waduk dekat keramba c. Zona III : daerah zona outlet waduk jauh keramba d. Zona IV : daerah zona tengah waduk
e. Zona V : daerah zona barat waduk
f. Zona VI : daerah zona inlet dalam waduk (utara waduk) g. Zona VII : daerah zona inlet dangkal waduk (timur waduk)
2. Struktur komunitas plankton yang meliputi komposisi jenis dan indeks biologi (indeks keanekaragaman, indeks dominansi, indeks kemerataan, indeks kesamaan, dan indeks kekayaan).
55
3. Parameter fisika perairan yang meliputi suhu, intensitas cahaya, kekeruhan, dan penetrasi cahaya. Parameter kimia perairan yang meliputi pH, DO, BOD, dan COD.
D.Lokasi dan Waktu Penelitian 1. Lokasi Penelitian:
a. Lokasi pengambilan sampel air dan pengukuran parameter fisika dilakukan di Waduk Wadaslintang, Kecamatan Wadaslintang, Kabupaten Wonosobo. b. Lokasi pengujian parameter kimia perairan dilakukan di Balai
Laboratorium Kesehatan Yogyakarta.
c. Lokasi identifikasi dilakukan di Laboratorium Kebun Biologi Jurusan Pendidikan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta.
2. Waktu Penelitian : November 2016 – Februari 2017.
E.Teknik Pengumpulan Data 1. Instrumen Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:
a. Kapal bermotor digunakan sebagai kendaraan air menuju titik pengambilan sampel air di waduk
b. Pelampung air untuk safety
c. Plankton net nomor 25 beserta tali dan pemberat untuk menyaring sampel air yang diperoleh
56
d. Botol sampel ukuran ± 30 ml dan botol sampel ukuran 1500 ml yang telah diwarna hitam dengan pylox untuk menyimpan sampel air
e. Termos es untuk menyimpan sampel air f. Termometer air untuk mengukur suhu air
g. Luxmeter untuk mengukur intensitas cahaya matahari h. Turbidimeter portable untuk mengukur kekeruhan air i. Secchi disk untuk mengukur penetrasi cahaya
j. Mikroskop binokuler, opti lab, object glass, dan cover glass untuk mengidentifikasi plankton
k. Pipet tetes untuk mengambil sampel air dari botol flakon l. Kamera digital untuk mendokumentasikan hasil penelitian m. Ember ukuran ±5 liter
n. Alat tulis
o. GPS Handheld untuk mengetahui posisi dan letak titik pengambilan sampel air serta memplotting titik pengambilan sampel air
p. Software DNR-GPS digunakan untuk proses export dan import data titik pengambilan sampel air dari laptop ke GPS maupun sebaliknya
q. Buku identifikasi Freshwater Biology yang disusun Edmonson tahun 1996 dan Illustration of The Freshwater Plankton of Japan yang disusun oleh Toshihiko Mizuno tahun 1964
r. Peta pengambilan sampel air di Waduk Wadaslintang Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:
57
a. Gel pack untuk diletakkan di dalam termos es sebagai pengawet sampel air pada botol sampel ukuran ± 30 ml
b. Gliserin untuk mengawetkan sampel air yang tersaring oleh plankton net nomor 25 yang dimasukkan ke dalam botol sampel ukuran ± 30 ml
c. Sampel air yang tersaring oleh plankton net nomor 25 yang dimasukkan ke dalam botol sampel ukuran ± 30 ml dan sampel air pada botol sampel ukuran 1500 ml
2. Prosedur Penelitian
a. Penentuan lokasi pengambilan sampel air
Survei lapangan atau pengambilan data sampel air di lapangan dilakukan hanya satu hari. Metode pengambilan sampel air dan penentuan stasiun pengambilan sampel air menggunakan metode purposive sampling. Metode tersebut mengacu pada suatu pertimbangan tertentu yang mempunyai hubungan signifikan terhadap objek penelitian dari suatu populasi. Pertimbangan yang dimaksud adalah perbedaan kondisi lingkungan perairan dari berbagai stasiun pengamatan yang ditentukan. Berdasarkan hal tersebut, maka ditentukan 7 stasiun pengamatan yang direpresentasikan dalam bentuk zona.
Setiap zona dibagi menjadi 3 stasiun pengambilan sampel air, yaitu titik A, titik B, dan titik C. Ketiga stasiun tersebut ditentukan secara menyebar dengan tujuan dapat mewakili setiap populasi yang terdapat pada setiap zona pengambilan sampel air yang telah ditentukan. Dari setiap stasiun pengambilan
58
sampel air tersebut dilakukan 3 ulangan (A1, A2, A3; B1, B2, B3; C1, C2, C3). Berikut pembagian zona pengambilan sampel air:
1. Zona I : daerah zona outlet waduk (selatan waduk) 2. Zona II : daerah zona outlet waduk dekat keramba 3. Zona III : daerah zona outlet waduk jauh keramba 4. Zona IV : daerah zona tengah waduk
5. Zona V : daerah zona barat waduk
6. Zona VI : daerah zona inlet dalam waduk (utara waduk) 7. Zona VII : daerah zona inlet dangkal waduk (timur waduk)
59
60 b. Pengambilan data sampel air di lapangan
Pengambilan data sampel air di lapangan meliputi pengambilan sampel air untuk plankton yang tertangkap pada plankton net nomor 25 dan sampel air untuk uji parameter kimia. Sampel air yang tertangkap dengan menggunakan plankton net dimasukkan ke dalam botol sampel air ukuran ± 30 ml dan pengambilan data sampel air untuk uji parameter kimia dimasukkan ke dalam botol sampel air ukuran 1500 ml yang telah diberi warna hitam pada bagian luar botol secara menyeluruh. Adapun langkah pengambilan data sampel air untuk plankton sebagai berikut:
1. Menurunkan plankton net nomor 25 ke dalam perairan waduk pada kedalaman batas akhir penetrasi cahaya di setiap stasiun pengambilan sampel air (stasiun A, B, dan C) dari setiap zona yang telah ditentukan (zona I, II, III, IV, V, VI, VII) dengan pengulangan sebanyak 3 ulangan setiap stasiun pengambilan sampel air
2. Menarik kembali plankton net tersebut ke permukaan perairan
3. Memasukkan hasil saringan air yang diperoleh dari botol penampung plankton net ke dalam botol sampel air flakon yang telah berlabel sebagai penanda atau identitas tempat pengambilan sampel air
4. Meneteskan gliserin sebanyak 7-10 tetes pada botol flakon yang telah berisi sampel air sebagai pengawet
5. Memasukkan botol flakon tersebut ke dalam termos es yang telah berisi gel pack
61
6. Memplotting titik pengambilan sampel air dengan menggunakan GPS Handheld
7. Mengulangi setiap pengambilan sampel air (langkah nomor 1 sampai nomor 5) pada setiap titik sebanyak tiga kali
c. Pengukuran parameter fisika dan kimia perairan di lapangan
Pengukuran parameter fisika dan pengambilan sampel air untuk uji parameter kimia perairan waduk dilakukan pada setiap stasiun pengambilan sampel air, yakni stasiun A, stasiun B, dan stasiun C kemudian dilakukan pengulangan sebanyak tiga ulangan di setiap stasiun pengambilan sampel air. Adapun pengukuran untuk parameter fisika meliputi suhu air, intensitas cahaya, kekeruhan air, dan penetrasi cahaya. Sedangkan untuk uji parameter kimia meliputi pH, DO, BOD, COD.
1. Suhu air
Pengukuran suhu air dilakukan dengan menggunakan termometer air yang indikator penunjuk suhunya berupa air raksa. Pemilihan termometer air dengan indikator air raksa dimaksudkan karena ketelitiannya yang tinggi. Termometer dimasukkan ke dalam air kira-kira selama indikator mulai bergerak stabil. Untuk mengantisipasi gangguan dari faktor luar perairan maka pembacaan hasil skala suhu air yang ditunjukkan berada di dalam perairan.
2. Intensitas cahaya matahari
Pengukuran intensitas cahaya matahari dilakukan dengan menggunakan Lux meter. Alat tersebut terdiri dari rangka, sensor, dan
62
layar panel berbentuk LCD (terdapat tombol on/off, tombol range, zero adjust VR untuk kalibrasi apabila terjadi eror alat). Cara menggunakan alat tersebut yakni menghidupkan alat dengan menggeser tombol ke arah on, memilih kisaran range yang ada pada tombol range (2.000 lux, 20.000 lux, atau 50.000 lux) dimana pembacaan dikali 1 lux apabila memakai range 2000 lux, dikali 10 lux apabila memakai range 20.000 lux, dan dikali 100 lux apabila memakai range 50.000 lux, untuk pengukuran dengan cahaya dari sumber alami menggunakan kisaran range 2.000 lux, mengarahkan sensor ke arah cahaya dengan posisi sensor menengadah ke arah cahaya matahari kemudian menunggu sampai stabil dengan melihat hasil pengukuran melalui layar panel tersebut lalu mencatat hasil pengukuran. 3. Kekeruhan air
Pengukuran kekeruhan air dilakukan dengan menggunakan alat Turbidimeter portable. Sebelum menggunakan alat tersebut dilakukan kalibrasi dengan menggunakan aquades atau dengan mencuci ujung elektrode tersebut. Cara menggunakan alat tersebut yakni dengan menyalakan tombol on kemudian mencelupkan ujung elektrode ke permukaan air waduk. Setelah itu, pembacaan hasil pengukuran berupa skala yang tertera dan ditunjukkan pada Turbidimeter portable.
4. Penetrasi Cahaya
Pengukuran penetrasi cahaya dilakukan dengan menggunakan Secchi disk. Alat ini memiliki bentuk berupa lempengan berwarna putih atau hitam dengan arsiran 4 bagian pada cakram yang dilengkapi dengan tali
63
dan juga alat pengukur serta pemberat atau bandul. Selain kedalaman, alat tersebut juga dapat diaplikasikan untuk menghitung penetrasi cahaya yang masuk dengan menghitung selisih kedalaman saat keseluruhan lempengan hilang dengan kedalaman saat lempengan mulai tidak terlihat atau samar. 5. pH, DO, BOD, dan COD
Pengambilan sampel air untuk uji parameter kimia menggunakan botol sampel ukuran 1500 ml yang telah diberi warna hitam pada bagian luar botol secara menyeluruh. Teknis pengambilan sampel air dilakukan sebanyak 3 ulangan di setiap stasiun pengambilan sampel air kemudian dikompositkan menjadi 1 botol sampel air. Botol dimasukkan ke dalam air sampai lebih kurang air memenuhi ¾ botol (jika memungkinkan terisi penuh) dan ditutup. Selanjutnya, sampel dibawa ke Laboratorium Kesehatan Yogyakarta untuk diuji nilai pH, DO, BOD, dan COD.
d. Identifikasi data sampel air untuk Plankton
Identifikasi data sampel air untuk plankton dilakukan di Laboratorium Kebun Biologi Jurusan Pendidikan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta. Adapun langkah pengamatan dan identifikasi plankton sebagai berikut:
1. Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan berupa laptop, mikroskop binokuler, opti lab, gelas benda, gelas penutup, pipet tetes, botol flakon berisi sampel air untuk plankton, buku identifikasi plankton
64
2. Mengocok sampel air pada botol flakon secara perlahan dan searah agar homogen
3. Mengambil sampel air pada botol flakon dengan menggunakan pipet tetes kemudian meneteskan pada gelas benda dan menutupnya dengan menggunakan gelas penutup
4. Melakukan pengamatan dengan menggunakan mikroskop secara merata pada daerah gelas benda tiap bidang pandang, yakni sisi kiri atas kemudian bawah lanjut sisi kanan atas kemudian bawah dan seterusnya
5. Mendokumentasikan hasil yang diperoleh kemudian menghitung dan mencatat ciri-ciri yang didapat dari hasil pengamatan
6. Melakukan identifikasi dengan bantuan buku referensi Freshwater Biology yang disusun Edmonson tahun 1996 dan Illustration of The Freshwater Plankton of Japan yang disusun oleh Toshihiko Mizuno tahun 1964 kemudian mencatat hasil yang diperoleh
7. Memasukkan hasil pada tabulasi data yang telah dipersiapkan sebelumnya
65 F. Teknik Analisis Data
1. Komposisi Jenis
Teknik analisis data untuk komposisi jenis mengacu pada data persebaran atau distribusi relatif suatu spesies dalam suatu komunitas. Analisis tersebut berpedoman pada hasil identifikasi plankton sampai tingkat spesies yang diperoleh dan dikelompokkan atau diklasifikasikan berdasarkan tingkat kelas dari spesies fitoplankton dan zooplankton yang ditemukan sehingga didapat komposisi jenis dari suatu komunitas yang mendiami perairan waduk.