Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April sampai dengan bulan Juni
2013 di Sungai Naborsahan Kecamatan Ajibata Kabupaten Toba Samosir Provinsi
Sumatera Utara. Adapun analisis kualitas air dilaksanakan di Laboratorim Pusat
Penelitian Sumberdaya Air dan Lingkungan (Puslit SDAL) Universitas Sumatera
Utara dan identifikasi ikan dilaksanakan di Laboratorium Manajemen
Sumberdaya Perairan Terpadu Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Adapun peta lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah jaring kantong, jala
tebar, botol sampel air, pH meter, termometer, keping Sechii, botol Winkler gelap
dan terang, pipet tetes, labu Erlenmeyer, spuit, cool box, toples, kertas label,
kertas milimeter blok, meteran, tali plastik, plastik hitam, plastik bening, pipet
tetes, lakban, sarung tangan, masker, ember, buku identifikasi ikan, alat tulis,
kamera digital dan GPS.
Bahan yang digunakan adalah MnSO4, KOH-KI, H2SO4,Na2S2O3, amilum,
formalin 10% dan akuades.
Pelaksanaan Penelitian
Penentuan Lokasi Penelitian a. Stasiun I
Stasiun ini secara geografis terletak pada titik 02o39'06.89" LU dan
098o56'11.59" BT. Sekitar lokasi ini terdapat pemukiman penduduk dan
merupakan lokasi yang terdapat aktivitas penangkapan ikan, limbah PDAM yang
berasal dari sungai Sisera-sera dan aktivitas pengerukan pasir. Substrat dasar
terdiri dari lumpur, pasir bercampur kerikil-kerikil kecil.
b. Stasiun II
Stasiun ini secara geografis terletak pada 02o39'12.4" LU dan
098o56'06.6" BT. Pada daerah ini terdapat aktivitas rumah tangga seperti MCK
dan diperkirakan terindikasi tercemar limbah domestik serta terdapat aktivitas
penangkapan ikan. Substrat dasar yaitu lumpur bercampur pasir.
Gambar 4. Foto Lokasi Stasiun II c. Stasiun III
Stasiun ini merupakan daerah muara atau inlet menuju danau toba yang
secara geografis terletak pada 02o39'19.22" LU dan 098o56'03.44" BT. Substrat
d.Stasiun IV
Stasiun ini merupakan daerah danau toba yang secara geografis terletak
pada 02o39'18.58" LU dan 098o56'02.53" BT. Pada daerah ini terdapat limbah
yang dihasilkan oleh kapal yang menuju Pulau Samosir, adanya sampah-sampah
dan adanya aktivitas penangkapan.
Gambar 6. Foto Lokasi Stasiun IV d.Stasiun V
Stasiun ini merupakan daerah danau toba yang secara geografis terletak
pada 02o39'19.76" LU dan 098o56'01.93" BT. Pada daerah ini terdapat limbah
yang dihasilkan oleh kapal yang menuju Pulau Samosir, adanya aktivitas
penangkapan ikan.
Metode Pengambilan Sampel
Metode yang digunakan dalam pengambilan sampel adalah dengan
terlebih dahulu menentukan stasiun yang akan diamati dengan metode
“Purposive Random Sampling” dengan menggunakan 5 stasiun pengamatan
sehingga diharapkan dapat mewakili keadaan, yaitu stasiun 1 di daerah yang
terdapat pemukiman penduduk, limbah PDAM dari sungai Sisera-sisera,
pengerukan pasir dan terdapat aktivitas penangkapan ikan, stasiun 2 di daerah
yang terdapat limbah aktivitas rumah tangga seperti mencuci, mandi dan terdapat
aktivitas penangkapan ikan, stasiun 3 di daerah muara, stasiun 4 di danau yang
terdapat limbah kapal yang menuju Pulau Samosir, sampah-sampah, aktivitas
penangkapan ikan dan stasiun V yang terdapat aktivitas penangkapan ikan dan
limbah dari kapal yang menuju pulau Samosir. Pengambilan data dilakukan setiap
dua minggu sekali dalam dua bulan penelitian. Sampel ikan yang diambil
dianalisis di Laboratorium Manajemen Sumberdaya Perairan Terpadu Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara dan sampel air dianalisis secara insitu dan
eksitu.
Metode Pengumpulan Data
Pengambilan Sampel Ikan
Pengambilan sampel ikan menggunakan jaring kantong dengan berbagai
ukuran mata jaring yakni 2 cm, 1,5 cm dan 0,5 cm dengan panjang 12 m dan lebar
1,5 m, diameter jaring 1 m serta jala tebar dengan diameter jaring 5 m.
Pemasangan jaring dilakukan pada pagi hari pukul 18.00 WIB – 06.00 WIB yang dilakukan oleh nelayan setempat. Sampel yang diperoleh dikelompokkan
berdasarkan ciri-ciri morfologi yang sama dan dihitung jumlah dari
diambil beberapa ekor sebagai sampel dan dimasukkan ke dalam botol sampel
yang telah diisi formalin sebagai pengawet lalu diberi label. Selanjutnya sampel
dibawa ke Laboratorium Manajemen Sumberdaya Perairan Terpadu Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara untuk diidentifikasi dengan berpedoman
pada Saanin (1984) dan Kottelat (1993).
Sebagai data penunjang dari data di atas maka dilakukan wawancara
dengan nelayan setempat yang berada di sekitar sungai tersebut mengenai jumlah
jenis ikan yang ada dan alat tangkap yang digunakan di sungai tersebut.
Pengukuran Parameter Fisika, Kimia Air
Parameter fisika antara lain pengukuran suhu, kecepatan arus, kecerahan
dan kedalaman. Parameter kimia terdiri dari pH, oksigen terlarut, BOD5, COD,
fosfat, nitrit, nitrat dan kekeruhan. Khusus untuk oksigen terlarut dan BOD5
analisis yang dilakukan adalah titrasi, pengecekan oksigen terlarut langsung
dilakukan di lapangan dengan menggunakan beberapa bahan kimia sebagai
campuran sampel air dan khusus untuk pH dilakukan secara insitu dengan
menggunakan alat pH meter sedangkan pengamatan kekeruhan, fosfat, COD,
nitrit dan nitrat dilakukan di Laboratorium Manajemen Sumberdaya Perairan
Terpadu Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Hal ini dilakukan sebagai
data untuk mengetahui hubungan kualitas perairan terhadap keanekaragaman dan
kelimpahan ikan sehingga diketahui tingkat pencemaran di sungai tersebut.
Tabel 1. Pengukuran Parameter Fisika dan Kimia Air
No. Parameter Satuan Metode/Alat Sumber
1. Suhu oC Pemuaian/Termometer Suin, 2002 2. Penetrasi Cahaya m Visual/Keping Secchi Suin, 2002
3. Arus m/s Bola Duga -
4. Kecerahan m Visual/Keping Secchi Suin, 2002 5. Kekeruhan NTU Nephelometri/Turbidimeter Suin, 2002 6. pH - Kolorimetri/pH meter Kordi dan
Tancung, 2007 7. Oksigen Terlarut mg/l Winkler/Botol Winkler Suin, 2002 8. BOD mg/l Winkler/Botol Winkler Suin, 2002 9. COD mg/l Titrasi/Botol Winkler Rahmawati
dan Azizah, 2005 10. Fosfat mg/l Kolorimetri/Spektrofotometer Susana dan
Suyarso, 2008
12. Nitrat mg/l Brusin/Spektrofotometer Alianto dkk., 2009 13. Nitrit mg/l Sulfanilamit/Spektrofotometer Alianto dkk., 2009
Struktur Komunitas Ikan
Untuk mengetahui struktur komunitas ikan dilakukan pengumpulan data
meliputi kelimpahan relatif, indeks keanekaragaman, indeks dominansi, indeks
similaritas dan indeks ekuitabilitas.
Kelimpahan Relatif
Perhitungan kelimpahan relatif dilakukan dengan menggunakan rumus
Simpson (Ludwig dan Reynold, 1988).
K = ni/N x 100% Keterangan:
K = Kelimpahan Relatif
ni = Jumlah Individu Spesies ke-i
Ni = Total Jumlah Individu Spesies di stasiun ke-i
Indeks keanekaragaman
Indeks keanekaragaman berguna untuk membandingkan keanekaragaman
mulai yang paling beranekaragam sampai yang paling tidak beranekaragam
(Erdina dkk., 2010).
Perhitungan keanekaragaman ikan dilakukan dengan menggunakan rumus
Shanon-Wiener (Ludwig dan Reynold, 1988).
H' = -∑ pi ln pi
Keterangan:
H’ = Indeks keanekaragaman Shanon-Wiener
S = Jumlah semua jenis
pi = ni/N
ni = Jumlah individu jenis ke-i N = Jumlah total individu jenis ke-i
Jika nilai : H'>3 = air bersih atau tanpa pencemaran 1<H'<3 = pencemaran tingkat sedang
H'<1 = pencemaran berat
Menurut Jukri dkk., 2013 kriteria penilaian berdasarkan keanekaragaman
jenis adalah:
H'<1 = Keanekaragaman rendah 1<H'<3 = Keanekaragaman sedang H'>3 = Keanekaragaman tinggi
Dominansi Ikan
Menurut Odum (1971), indeks dominansi dapat dirumuskan sebagai
berikut:
C = ∑ (ni/N)2 Keterangan:
C = indeks dominansi
ni = jumlah individu jenis ke-i N = jumlah total individu
Nilai indeks dominansi berkisar antara 0-1. Jika indeks dominansi
mendekati 0 berarti hampir tidak ada individu yang mendominasi dan biasanya
1, berarti ada salah satu spesies yang mendominasi dan diikuti dengan nilai indeks
keseragaman yang semakin kecil.
Indeks Similaritas (ISim)
Untuk melihat tingkat kesamaan dari 2 sampling area yang berbeda, dapat
dilakukan dengan menggunakan indeks similaritas (Barus, 2004):
ISim = 2c x 100% a + b
Keterangan :
IS = Indeks Similaritas
A = Jumlah spesies pada lokasi A B = Jumlah spesies pada lokasi B
C = Jumlah spesies yang sama pada lokasi A dan B. IS = 75-100% = sangat mirip
>50-75% = mirip >25-50% = tidak mirip
<25% = sangat tidak mirip
Indeks Ekuitabilitas (E) (Ludwig dan Reynold, 1988) E = H'
Ln S Keterangan :
E = Indeks Ekuitabilitas
H ‘ = Indeks Keanekaragaman Shannon-Wiener
S = Jumlah Spesies
Nilai E berkisar antara 0-1. Semakin kecil nilai E, maka semakin kecil
keseragaman suatu populasi, sebaliknya semakin besar nilai E, maka populasi
akan menunjukkan keseragaman.
Analisis Data
Untuk mengetahui hubungan antara keanekaragaman dan faktor fisika dan
kimia dapat digunakan analisis regresi berganda. Analisis dilakukan dengan
Interpretasi dari besarnya nilai hubungan antara keanekaragaman dan sifat
fisika dan kimia dapat diklasifikasikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Koefisien Korelasi dan Interpretasinya
Nilai Korelasi (R) Interpretasi
0,00-0,199 Hubungan sangat rendah
0,20-0,399 Hubungan rendah
0,40-0,599 Hubungan sedang
0,60-0,799 Hubungan kuat
0,80-1,000 Hubungan sangat kuat
