Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan Januari 2015 sampai Maret 2015 di perairan Danau Pondok Lapan Dusun Pulka Desa Naman Jahe Kecamatan Salapian Kabupaten Langkat, Provinsi Sumatera Utara. Identifikasi jenis plankton akan dilakukan di Laboratorium Terpadu Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Sedangkan pengukuran nitrat dan fosfat dilakukan di BTKLPP.
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam pengambilan air contoh dan identifikasi terhadap plankton adalah plankton net no. 25, GPS (Global Positioning System), ember plastik volume 5 liter, botol film, Secchi disc, termometer, pH meter, botol sampel air, botol sampel BOD5, cool box, botol Winkler, labu Erlenmeyer, pipet tetes, kamera digital, mikroskop cahaya, SRC (Sedgewick Rafter Count) dengan ukuran panjang 50 mm, lebar 20 mm, dan tinggi 1 mm (memiliki volume 1 ml), kertas label, pipet tetes, tisu, alat tulis, perahu, dan buku identifikasi plankton. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah lugol, MnSO4, KOH-KI, H2SO4, Na2S2O3, dan Amilum. Buku yang digunakan sebagai pedoman identifikasi plankton adalah Freshwater Needham (1962), Edmondson (1963) dan Mizuno (1979). Foto alat dan bahan dapat dilihat pada Lampiran 1.
Deskripsi Area
Lokasi pengambilan sampel air berada di Danau Pondok Lapan Dusun Pulka Desa Naman Jahe Kecamatan Salapian Kabupaten Langkat, Provinsi Sumatera Utara yang memiliki luas ± 6 ha. Aktivitas di sekitar danau adalah perkebunan dan danau ini juga dijadikan area memancing. Lokasi penelitian di Danau Pondok Lapan dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Lokasi Penelitian di Danau Pondok Lapan Kecamatan Salapian Kabupaten Langkat
a. Stasiun I
Stasiun I merupakan outletatau daerah keluaran air Danau Pondok Lapan, yang secara geografis terletak pada 3o30’27,02” LU dan 98o17’22,47” BT. Lokasi stasiun I dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Stasiun I
b. Stasiun II
Stasiun II merupakan daerah outlet atau daerah keluaran air danau yang berjarak sekitar 100 meter dari stasiun I, terletak di Danau Pondok LapanKecamatan Salapian Kabupaten Langkat, yang secara geografis terletak pada 3o30’43,97” LU dan 98o17’25,24” BT. Lokasi stasiun II dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Stasiun II
c. Stasiun III
Stasiun III merupakan daerah kontrol yang terletak sekitar 50 meter dari staiun II, terletak di Danau Pondok Lapan Kecamatan Salapian Kabupaten
Langkat, yang secara geografis terletak pada 3o30’38,05” LU dan 98o17’26,95” BT. Lokasi stasiun III dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Stasiun III
d. Stasiun IV
Stasiun IV ini merupakan daerah perkebunan yang berjarak sekitar 60 meter dari stasiun III, terletak di Danau Pondok Lapan Kecamatan Salapian Kabupaten Langkat, yang secara geografis terletak pada 3o30’30,90” LU dan 98o17’28,81” BT. Lokasi stasiun IV dapat dilihat pada Gambar 6.
Metode Penelitian
Penentuan lokasi dilakukan dengan metode “Purposive Random
Sampling”, yaitu pemilihan stasiun secara acak dengan maksud atau tujuan
tertentu, dengan menentukan empat stasiun pengamatan. Pengambilan sampel dilakukan pada 4 titik yang berada pada masing-masing stasiun.
Pengambilan Sampel Faktor Biologi Perairan Plankton
Pengumpulan data plankton dilakukan pada setiap stasiun dengan mengambil air sebanyak 25 liter kemudian disaring dengan menggunakan
plankton net no. 25. Volume yang tinggal adalah 50 ml kemudian dimasukkan ke
dalam botol sampel. Karena sampel yang diperoleh tidak langsung diamati, maka sampel-sampel tersebut diawetkan dengan lugol sebanyak 4-6 tetes pada setiap botol sampel, kemudian masing-masing botol sampel diberi label.
Faktor Fisika Kimia Perairan Suhu
Sampel air diambil, kemudian dituang ke dalam labu Erlenmeyer dan diukur dengan menggunakan termometer air raksa yang dimasukkan ke dalam air selama 10 menit kemudian dibaca skalanya.
Dissolve Oxygen (DO)
Oksigen terlarut (DO) diukur dengan menggunakan Metode Winkler. Sampel air diambil dari dalam kolom perairan sekitar 0,5 meter – 1 meter dimasukkan ke dalam botol Winkler kemudian dilakukan pengukuran oksigen terlarut (Lampiran 2).
Biochemical Oxygen Demand (BOD) Pengukuran BOD
5 dilakukan dengan Metoda Winkler. Sampel air yang diambil dari masing-masing kedalaman dimasukkan ke dalam botol winkler sebelum diinkubasi diukur nilai DO awal . Kemudian, diinkubasi selama 5 hari pada suhu 200C. Setelah 5 hari diukur nilai DO akhir, kemudian nilai BOD
5
dihitung dengan cara mengurangkan DO awal dengan DO akhir, bagan kerja terlampir. Pengukuran BOD dilakukan di Laboratorium Terpadu Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan (Lampiran 3).
Penetrasi Cahaya
Penetrasi cahaya diukur dengan menggunakan secchi disk yang dimasukkan ke dalam badan air sampai secchi disk antara terlihat dengan tidak, kemudian diukur panjang tali yang masuk ke dalam air.
Derajat Keasaman (pH)
pH diukur dengan menggunakan pH meter dengan cara memasukkan pH meter ke dalam sampel air yang diambil dari masing-masing kedalaman sampai angka yang tertera pada alat konstan dan dibaca angka yang tertera pada pH meter tersebut.
Kandungan Nitrat dan Fosfat
Pengukuran kandungan Nitrat dan Fosfat dilakukan di Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pemberantasan Penyakit Provinsi Sumatera Utara dengan menggunakan alat spektrofotometer.
Analisis Data
Data plankton yang diperoleh, diolah dengan menghitung kelimpahan populasi (N), indeks diversitas Shannon-Wiener (H’), indeks evenness/keseragaman (E), indeks dominasi (C), kemiripan habitat anatar stasiun, kemiripan habitat antar spesies dan analisis korelasi dengan persamaan sebagai berikut :
Kelimpahan Populasi (N) (modifikasi dari APHA 1995)
Perhitungan kelimpahan plankton dilakukan untuk mengetahui berapa besar kelimpahan setiap genus tertentu yang ditemukan selama pengamatan. Nilai kelimpahan fitoplankton dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut.
� = ������
������
Keterangan :
N : Kelimpahan plankton (sel/l) n : jumlah sel yang teramati (sel) Vs : Volume contoh air yang disaring (l)
Acg : Luas penampang permukaan Sedwgwick Rafter Counting Cell (mm2) Aa : Luas amatan (mm2)
Vt : Volume air yang tersaring (50 ml)
As : Volume konsentrasi dalam Sedgwick Rafter Counting Cell (ml)
Indeks Diversitas Shannon’s (H’) (Ludwig dan Reynold, 1988)
Indeks keanekaragaman (H’) menggambarkan keadaan populasi organisme secara matematis agar mempermudah dalam menganalisis informasi jumlah individu masing-masing jenis pada suatu komunitas. Untuk itu dilakukan perhitungan dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
H’ = -
∑
pi ln
piKeterangan :
H’ : Indeks Diversitas
pi : Jumlah individu masing-masing jenis (i=1,2,3,…) s
i = 1 S
S : Jumlah jenis ln : Logaritma nature
pi : Ʃ ni/N (Perhitungan jumlah individu suatu jenis dengan keseluruhan jenis)
Indeks Evenness / Indeks Keseragaman (E) (Brower dan Zar, 1990)
Untuk mengetahui keseimbangan komunitas digunakan indeks keseragaman, yaitu kesamaan jumlah individu antar spesies dalam suatu komunitas. Semakin merata penyebaran jumlah individu antar spesies maka semakin besar derajat keseimbangan komunitas, yang dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
E = H
′
H′m aks
; H
′ maks = Ln S Keterangan :E : Keseragaman
H’ : Indeks Diversitas Shannon-Wiener
H’max : Keanekaragaman spesies maximum
Indeks Dominansi (Odum, 1971)
Untuk mengetahui ada tidaknya, digunakan indeks dominan simpson adalah sebagai berikut:
C =
∑(
���
)
2
Keterangan :
C : Indeks Dominansi Simpson ni : Jumlah Individu Spesies ke-i N : Jumlah Individu Semua Spesies
Nilai indeks dominasi berkisar antara 0 - 1; indeks 1 menunjukan dominansi oleh satu jenis spesies sangat tinggi (hanya terdapat satu jenis pada satu stasiun). Sedangkan indeks 0 menunjukkan bahwa diantara jenis-jenis yang ditemukan tidak ada yang dominansi.
Kemiripan Habitat Antar Stasiun (Krebs, 1989)
Kemiripan habitat antar stasiun berdasarkan kesamaan sifat fisika dan kimia perairan dapat dihitung menggunakan Indeks Similaritas Canberra :
Ic = 1 - � �∑ ∣���−���∣ ���−��� � �=� Keterangan :
Ic = Indeks Similaritas Canberra
n = Jumlah Parameter yang Dibandingkan
X1j dan X2j = Nilai Parameter ke-i dan ke-j Pada Daerah yang Berbeda
Kemiripan Habitat Antar Spesies (Krebs, 1986)
Kemiripan habitat antar spesies berdasarkan kesamaan individu (Plankton) di perairan dapat dihitung menggunakan Indeks Matrik Canberra:
C = �
�
�∑ �
|���−���|
���+���
��
Keterangan :
C : Perbedaan Koefisien Matrik Canberra antara Sampel j dan k n : Jumlah Spesies dalam Sampel
Xij, Xik : Jumlah Individu dalam Spesies i dalam Setiap Sampel
Koefisien Saprobik (Basmi, 1999)
Tingkat pencemaran Danau Pondok Lapan dihitung berdasarkan perhitungan koefisien saprobik (X) dengan rumus:
� =�+ 3� − � −3�
�+�+�+�
Keterangan :
X : Koefisien Saprobik, berkisar antara -3,0 s/d 3,0 A : Jumlah organisme dari kelompok Cyanophyta B : Jumlah organisme dari kelompok Euglenophyta C : Jumlah organisme dari kelompok Cryshophyta D : Jumlah organisme dari kelompok Chlorophyta
i = 1
Nilai koefisien saprobik yang menjelaskan hubungan tingkat pencemaran perairan dengan kisaran nilai koefisien saprobik yang terdiri dari lima tingkat yang disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Hubungan antara koefisien saprobik (X), tingkat pencemaran, fase saprobik, dan bahan pencemar (Dresscher dan Van Der Mark, 1976 diacu Soewignyo dkk., 1986).
Bahan Pencemar Tingkat Pencemar Fase Saprobik Koefisien Saprobik
Bahan Organik
Sangat Berat Polisaprobik -3,0 – 2,0
Poli/Mesosaprobik -2,0 – 1,5
Cukup Berat α Meso/Polisaprobik -1,5 – 1,0
α Mesosaprobik -1,0 – 0,5
Bahan Organik dan Anorganik
Sedang α/β Mesosaprobik -0,5 – 0,0
β/α Mesosaprobik 0,0 – 0,5
Ringan β Mesosaprobik 0,5 – 1,0
β Meso/Oligosaprobik 1,0 – 1,5 Bahan Organik dan
Anorganik Sangat Ringan
Oligo/Mesosaprobik 1,5 – 2,0
Oligosaprobik 2,0 – 3,0
Principal Component Analysis (PCA)
Pada dasarnya AKU adalah suatu metode untuk mengekspresikan kembali data multivariat. Jika seorang peneliti memiliki sejumlah besar variabel, maka dengan AKU ini peneliti tersebut dapat melakukan orientasi kembali terhadap data yang dikumpulkan sedemikian rupa sehingga bisa diperoleh dimensi yang lebih sedikit namun memberikan informasi sebesar-besarnya dari data aslinya, dengan perkataan lain AKU adalah metode untuk mentransformasikan variabel lama menjadi variabel baru (Soedibjo, 2008).