Semua organisme air yang hidupnya terdapat pada substrat dasar perairan, baik yang bersifat sesil (melekat) maupun vagil (bergerak bebas) termasuk dalam kategori bentos (Barus, 2004). Susunan substrat dasar penting bagi organisme yang hidup di zona dasar perairan seperti bentos, baik pada air diam maupun pada air mgngalir. Substrat dasar merupakan faktor utama yang sangat mempengaruhi kehidupan, perkembangan dan keanekaragaman zoobentos (Tarigan, 2009).
Keanekaragaman Makrozoobentos
Hubungan perubahan lingkungan terhadap kestabilan suatu komunitas makrozoobentos dapat dianalisis secara kuantitatif dan kualitatif. Analisis kuantitatif dapat dilakukan dengan melihat keanekaragaman jenis organisme yang hidup di lingkungan tersebut dan hubungan dengan kelimpahan tiap jenisnya
sedangkan kualitatif adalah dengan melihat jenis jenis organisme yang mampu beradaptasi dengan lingkungan tertentu (Siregar, 2011).
Menurut Sinaga (2009), secara umum nilai parameter abiotik baik fisika, kimia dan parameter biotik yang terdapat di seluruh stasiun perairan Danau Toba, Balige masih cukup baik untuk kelangsungan hidup biota air yang terdapat di dalamnya termasuk keanekaragaman makrozoobentos. Komposisi dan jumlah makrozoobentos yang didapat seluruhnya ada 5 kelas yaitu Crustaceae, Gastropoda, Hirudinae, Insecta, dan Oligochaeta dengan kelimpahan 368 ind/m2. Komposisi jumlah makrozoobentos tertinggi adalah Gastropoda kemudian diikuti dengan jenis Insecta, Oligochaeta, Hirudinae dan Crustaceae. Jenis-jenis yang ditemukan di perairan Danau Toba Balige berjumlah 21 jenis dan menurut Lukman, dkk., (2008) organisme bentik di Danau Limboto yang berkisar antara 284 – 3.41 ind/m2, menunjukkan kisaran kelimpahan sedang. Kisaran kelimpahan organisme benthik yang terukur dari beberapa perairan berada diantara 25 − 94.38 ind/m2.
Perubahan musim mempengaruhi kondisi fisik kimiawi perairan danau. Peningkatan kedalaman air diikuti dengan penurunan kelimpahan makrozoobenthos. Kelimpahan makrozoobenthos lebih tinggi di perairan yang dangkal. Hal ini diduga karena menurunnya kadar oksigen di dasar perairan apabila perairan semakin dalam. Oksigen terlarut merupakan faktor pembatas bagi kehidupan makrozoobenthos. Oleh karena itu kelimpahan makrozoobenthos berkorelasi positif dengan kadar oksigen terlarut. Kelimpahan makrozoobenthos di danau Hanjalantung lebih tinggi pada saat musim air dangkal dibandingkan saat musim air dalam. Kelimpahan makrozoobenthos berkorelasi positif dengan
padatan tersuspensi total dan oksigen terlarut dan berkorelasi negatif dengan kedalaman air, kecerahan air, dan CO2 terlarut (Sulistiyarto, 2011).
Keanekaragaman makrozoobentos di danau Beratan lebih rendah dibandingkan dengan danau Tamblingan. Di danau Beratan ditemukan dua spesies moluska dan satu spesies crustacea sedangkan di danau Tamblingan ditemukan enam spesies moluska, satu spesies crustacea dan satu spesies insekta (Suartini, 2005).
Pada perairan danau Lau Kawar Desa Kuta Gugung nilai indeks keanekaragaman makrozoobentos berkisar antara 0,49 – 1,53. Suatu komunitas dikatakan mempunyai keanekaragaman spesies yang tinggi apabila terdapat banyak spesies dengan jumlah individu masing-masing spesies relatif merata. Dengan kata lain bahwa apabila suatu komunitas hanya terdiri dari sedikit spesies dengan jumlah individu yang tidak merata, maka komunitas tersebut mempunyai keanekaragaman rendah (Tarigan, 2009).
METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei-Juli 2013. Penelitian ini terdiri dari dua tahap yaitu penelitian di lapangan yang meliputi pengambilan sampel dan pengukuran parameter fisika-kimia perairan yaitu secara insitu dan eksitu. Penelitian di lapangan dilaksanakan di Danau Toba, Desa Haranggaol Kecamatan Haranggaol Horisan Kabupaten Simalungun (Lampiran 1).
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan adalah termometer, pH meter, jarum suntik, plastik, meteran, lakban, kertas label, erlenmeyer, GPS, eckman grab, ember, cool box, tali plastik, kamera digital, dan alat-alat tulis yang mendukung pelaksanaan penelitian.
Bahan yang digunakan adalah MnSO4, KOHKI, H2SO4, Na2S2O3, amilum, akuades, formalin 4 % dan alkohol 70 % (Lampiran 2).
Deskripsi Stasiun Pengamatan
Penelitian ini dilakukan di perairan Danau Toba Desa Haranggaol Horisan Kecamatan Haranggaol Kabupaten Simalungun dengan rona lingkungan yang ditempatkan pada 3 stasiun pengamatan yang berbeda dengan pengulangan masing-masing tiga kali ulangan. Pada daerah pengamatan tersebut banyak digunakan berbagai aktivitas masyarakat antara lain Keramba Jaring Apung (KJA), pariwisata, pemukiman penduduk, transportasi air, pertanian dan peternakan.
a. Stasiun 1
Pada stasiun ini merupakan daerah usaha peternakan ikan dalam bentuk Keramba Jaring Apung (KJA) yang dimiliki penduduk di Haranggaol Horisan.
Stasiun ini secara geografis terletak pada titik 2° 52ʹ 35.02″ N dan 98° 40ʹ 24.59″ E (Gambar 2).
Gambar 2. Lokasi Stasiun 1
b. Stasiun 2
Stasiun ini merupakan tempat yang berdekatan dengan pemukiman penduduk seperti saluran pembuangan, sampah, pemandian untuk wisata, pondok- pondok dan limbah domestik lain. Stasiun ini secara geografis terletak pada titik 2° 52ʹ 39.28″ N dan 28° 40ʹ 29.66″ E (Gambar 3).
c. Stasiun 3
Stasiun ini merupakan lokasi pariwisata yang sering dikunjungi oleh penduduk sekitar maupun penduduk dari luar daerah. Stasiun ini secara geografis terletak pada titik 2° 52ʹ 37.74″ N dan 98° 40ʹ 40.04″ E (Gambar 4).
Gambar 4. Lokasi Stasiun 3
Metode Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel makrozoobentos dilakukan menggunakan metode
purposive random sampling dengan menentukan tiga stasiun penelitian. Pengambilan sampel makrozoobentos dilakukan dengan menggunakan eckman grab. Sampel yang diperoleh disortir dengan menggunakan hand sortir method
kemudian dibersihkan dengan air dan direndam dengan formalin 4 % selama 1 hari, kemudian dicuci dengan menggunakan akuades dan dikering anginkan, selanjutnya dimasukkan ke dalam botol koleksi yang berisi alkohol 70% sebagai pengawet lalu diberi label.
Struktur Komunitas Bentos
Data makrozoobentos yang diperoleh dihitung nilai dari kepadatan populasi, kepadatan relatif, indeks keanekaragaman Shannon-Wiener dan indeks keseragaman dengan persamaan berikut:
a. Kepadatan Populasi (K) (Brower, dkk., 1990 diacu oleh Sinaga 2009)
K =
b. Kepadatan Relatif (KR) (Barus, 2004)
KR = x 100
c. Indeks Keanekaragaman Shannon-Wiener (Koesoebiono, 1987)
H' = -∑ pi ln pi
Keterangan: Hʹ = Indeks Keanekaragaman Shannon-Wiener
pi = Jumlah individu masing-masing jenis (i=1,2,3…) s = Jumlah Jenis
ln = logaritma Nature
pi = Ʃ ni/N (Perbandingan jumlah individu suatu jenis dengan keseluruhan jenis)
Menurut Krebs (1978) membagi tingkat nilai indeks keanekaragaman ke dalam tiga tingkat yaitu:
Hʹ < 1,0 : Keanekaragaman Rendah Hʹ < 1,0 – 3,0 : Keanekaragaman Sedang Hʹ > 3,0 : Keanekaragaman Tinggi
d. Indeks Keseragaman (E) (Michael, 1984 diacu oleh Sinaga, 2009) Kepadatan Suatu Jenis
Jumlah Kepadatan Seluruh Jenis Jumlah Individu Suatu
Luas Area
s
E = =
Keterangan: Hʹ = Indeks Keanekaragaman Shannon-Wiener H max = Keanekaragaman spesies maksimum
= ln s (s = banyaknya spesies)
Indeks keseragaman (E) berkisar antara nol sampai satu. Semakin mendekati nol semakin kecil keseragaman populasi artinya penyebaran jumlah individu setiap spesies tidak sama dan ada kecenderungan satu spesies mendominasi. Semakin mendekati nilai satu, maka penyebarannya cenderung merata dan tidak ada spesies yang mendominasi.
e. Pengukuran Faktor Fisika Kimia Perairan
Metode dan alat ukur yang digunakan untuk menganalisa faktor fisika dan kimia dalam penelitian ini:
a. Suhu Air
Pengukuran suhu air dilakukan dengan pengambilan sampel air menggunakan ember kemudian dimasukkan termometer kedalam ember dan dibiarkan selama ± 10 menit, setelah itu dilihat nilai suhunya.
b. Derajat Keasaman
Air dari dasar perairan diambil dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan elektroda pH meter dicelupkan ke dalam sampel air, tunggu beberapa saat dan dibaca nilai pH yang tertera.
c. Kecerahan
Hʹ H maks
Hʹ ln (s)
Pengukuran dilakukan langsung di lapangan dengan menggunakan keping secchi yang dimasukkan ke dalam badan air sampai keping secchi tidak kelihatan lalu diukur kemudian dimasukkan kedalam air sampai dasar dan ditarik secara pelahan sampai kelihatan lalu diukur. Setelah itu jumlah kedua nilainya dibagi dua.
d. Oksigen Terlarut (DO = Dissolved Oxygen)
Pengukuran dilakukan langsung di lapangan dengan pengambilan air dari danau kemudian diukur dengan menggunakan Metode Winkler (Lampiran 3). e. Biochemical Oxygen Demand (BOD5)
Sampel air diambil dari perairan dimasukkan ke dalam botol winkler dan diukur sesuai dengan metode winkler untuk mengukur BOD5 (Lampiran 4).
f. Jenis Substrat
Sampel substrat dari dasar perairan, dibawa ke Laboratorium Riset dan Teknilogi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara untuk dianalisis.
Hubungan Kualitas Air Danau dengan Indeks Keanekaragaman
Untuk mengetahui hubungan antara parameter kulitas air (X) seperti suhu (X1), pH (X2), DO (X3) dan BOD5 (X4) terhadap indeks keanekaragaman makrozoobentos (Y), maka dilakukan analisis regressi linier berganda dengan menggunakan program SPSS versi 17.0 dengan model :
Y = a + b1X1 + b2X2 + ... + bnXn
Keterangan:
Y = Peubah terikat (parameter utama) a = Konstanta
b1,b2 = Koefisien regresi
Analisis Data
Data yang telah diperoleh dianalisis dengan cara deskriptif melalui penyajian grafik dan tabel untuk mengetahui kepadatan, keanekaragaman dan keseragaman serta hubungannya dengan parameter fisika kimia perairan. Analisis data dilakukan secara komputasi dengan menggunakan program Microsoft Excel dan SPPS (Statistical Package For Service Solutions) versi 17.0
Menurut Yamin, dkk., (2011) analisis regresi linier berganda/majemuk digunakan untuk memodelkan hubungan antara variabel dependen dan variabel independen, dimana jumlah variabel independen lebih dari satu. Dari persamaan regresi, akan diperoleh koefisien determinasi (R2) dan koefisien korelasi (R). Nilai koefisien determinasi (R2) menyatakan ketepatan model yang diperoleh dalam menjelaskan keragaman peubah terikatnya. Koefisien korelasi (R) menunjukkan keeratan dan pola hubungan peubah bebas dan peubah terikat.
Nilai koefisien korelasi (R) berkisar antara -1 sampai 1. Nilai R = +1 atau R = -1 menunjukkan hubungan linear yang sempurna (sangat erat) sedangkan nilai R = 0 menunjukkan tidak ada hubungan linear antara kedua peubah. Nilai positif pada koefisien korelasi (R) menunjukkan hubungan yang searah antara kedua peubah dan sebaliknya. Sugiyono (2001) membagi koefisien korelasi (R) menjadi beberapa tingkatan seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Interval Korelasi dan Tingkatan Hubungan Antar Faktor
Interval Koefisien Korelasi (R) Tingkat Hubungan
0,000 – 0,199 Sangat Rendah 0,200 – 0,399 Rendah 0,400 – 0,599 Sedang 0,600 – 0,799 Kuat 0,800 – 1,000 Sangat Kuat Sumber: Sugiyono (2001)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil