BALAI RISET PEMULIHAN SUMBER DAYA IKAN

(1)

LAPORAN

KEGIATAN RISET TAHUN 2019

BALAI RISET PEMULIHAN SUMBER DAYA IKAN Badan Riset dan SDM Kelautan dan Perikanan Data dan Informasi Riset Perikanan:

RISET MODEL DAN TEKNOLOGI PENGENDALIAN SPESIES ASING INVASIF CICHLID: STUDI KASUS

WADUK SERMO, DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA

(JANUARI – NOVEMBER)

(2)

i 1. Judul Riset : Riset Model dan Teknologi Pengendalian Spesies Asing Invasif Cichlid: Studi Kasus Waduk Sermo, Daerah Istimewa Yogyakarta

2. Tim Riset : - Dimas Angga Hedianto, S.Pi - Dr. Didik Wahju Hendro Tjahjo - Ir. Hendra Satria

- Astri Suryandari, S.Si, M.Si - Agus Arifin Sentosa, S.Pi - Indriatmoko, S.Kel

- Edita Eka Prasetya, S.MB - Henra Kuslani

3. Jangka Waktu Penelitian : 1 (tahun) tahun 4. Total Anggaran : Rp 65.000.000,- 5. Realisasi Anggaran : Rp 62.350.000,-

6. Sumber Anggaran : Rupiah APBN DIPA BRPSDI TA. 2019 Purwakarta, Oktober 2019 Mengetahui,

Ketua Kelompok Peneliti

Prof. Dr.Drs. Krismono, MS NIP. 19550421 198202 1 003

Penanggung Jawab Kegiatan Riset

Dimas Angga Hedianto, S.Pi NIP. 19850803 200912 1 001

Menyetujui,

Kepala Balai Riset Pemulihan Sumber Daya Ikan

Dr. Joni Haryadi D, M.Sc NIP. 19730603 200312 1 002

(3)

ii Ikan asing invasif/invasive alien species (IAS) di perairan umum daratan Indonesia umunya banyak didominasi oleh jenis ikan dari famili Cichlidae yang diIntroduksi secara sengaja tanpa melalui pendekatan kehati-hatian maupun tidak disengaja terlepas ke perairan. Jenis ikan Cichlid diketahui memiliki dampak negatif terhadap komunitas ikan asli bila diintroduksikan melalui predasi, kompetisi, maupun introduksi parasit dan penyakit. Keberadaan ikan asing invasif merupakan isu strategis nasional karena berpotensi mengancam terhadap keanekaragaman hayati sumber daya ikan di perairan. Dukungan informasi terkait upaya pengendalian IAS diperlukan oleh BKIPM-KP dan stakeholder terkait sebagai upaya penanggulangan penyebaran IAS di Indonesia.

Pada anggaran tahun 2019, riset BRPSDI secara khusus ditujukan untuk melakukan perekaman spesies IAS dari famili Cichlidae secara morfometrik dan genetika, bioekologi, analisis risiko secara intern dan ekstern spesies untuk dikembangkanmelalui data baseinventarisir jenis cichlid serta model pengendalian dengan pendekatan penangkapan. Lokasi penelitian dilakukan di Waduk Sermo, Kabupaten Kulonprogo, D. I. Yogyakarta sebagai lokasi validasi dan uji lapang, khususnya untuk jenis ikan invasif dari famili Cichlidae.

Tujuan riset ini adalah (1) Mendapatkan data dan informasi mengenai status populasi terkini dan gambaran potensi ancaman ikan asing invasif Cichlid di Waduk Sermo, DIY; (2) Mendapatkan data dan informasi untuk data base jenis ikan Cichlid yang berpotensi invasif sebagai bagian dari pengembangan pengendalian ikan asing invasif ke perairan

(4)

iii penangkapan.

Komunitas ikan yang tertangkap di Waduk Sermo terdiri atas 3 famili, 8 genera, dan 10 spesies. Komunitas ikan yang didapatkan di Waduk Sermo sangat didominasi oleh ikan Cichlidae (98,29%), diikuti famili Cyprinidae (1,56%).

Ikan red devil (Amphilophus spp.) di Waduk Sermo sebesar 94,54% dibanding jenis-jenis ikan lainnya. Ikan Cichlid, terutama ikan red devil, sangat mendominasi di Waduk Sermo. Jenis ikan Cichlid di Waduk Sermo ditemukan sebanyak lima spesies.

Jenis ikan invasif di Waduk Sermo adalah Amphilophus labiatus dan A. citrinellus. Status populasi ikan red devil di Waduk Sermo masih tinggi dengan rasio pemijahan mencapai 58%. Ikan red devil telah mendominasi komunitas ikan sebesar 94,54%. Kajian risiko keberadaan ikan red devil di Waduk Sermo perlu dilakukan pengendalian populasi. Ikan red devil (Amphilophus spp.) di Waduk Sermo tergolong omnivora cenderung herbivora dengan pola pertumbuhan bersifat alometrik negatif. Rekrutmen populasi tertinggi terjadi pada bulan April dan Agustus. Laju eksploitasi mendekati optimum dan perlu ditingkatkan. Ukuran Lm50 ikan A. labiatus (Lm50

jantan=11,8 cmTL; betina=11,0 cmTL) cenderung lebih kecil daripada A. citrinellus (Lm50 jantan=12,2 cmTL, betina=11,4 cmTL). Hal ini akan cenderung mempengaruhi ukuran ikan red devil pada panjang yang sama, dimana ikan A. citrinellus cenderung lebih panjang sedikit. Secara umum, ikan red devil betina mencapai ukuran Lm50 lebih dahulu daripada ikan jantan. Oleh karena itu, ukuran jantan cenderung lebih besar pada TKG (tingkat kematangan gonad) yang sama. Nisbah

(5)

iv Ikan A. labiatus dominan di hampir seluruh stasiun riset, kecuali di DAM. Ikan A. citrinellus dominan di stasiun DAM (Gambar ). Hal ini terlihat bahwa ikan A. citrinellus lebih menyukai perairan yang dalam, dibandingkan A. labiatus.

Hasil tangkapan ikan red devil (Amphilophus spp.) signifikan berbeda antara tangkapan berdasarkan waktu (nokturnal dan diurnal) dan kedalaman (permukaan dan dasar) (P<0,05). Ikan red devil banyak tertangkap saat nokturnal dan di permukaan (kedalaman < 5m). Hal ini menjadi acuan dasar untuk pengendalian populasi ikan red devil melalui penangkapan.

Hasil analisis genetika untuk ikan red devil (Amphilophus spp.) di Waduk Sermo dihasilkan adanya proses spesiasi simpatrik yang berhasil mengubah spesies asal (ancestral) menjadi beberapa bentuk variasi morfologi dan fenotipik, namun belum secara total merubah komposisi genetik pada individu penerusnya (descendant). Oleh karena itu, untuk pengelolaan populasinya tidak dibedakan spesies untuk ikan red devil. Hal ini karena kedua spesies cenderung bergabung dalam satu populasi utuh.

Jenis ikan Cichlid yang berhasil dikumpulkan untuk data base terdiri atas beberapa jenis, yaitu ikan red devil (A.

labiatus) dari Waduk Sermo; ikan red devil (A. citrinellus) dari Waduk Sermo Waduk Jatiluhur, dan Waduk Cirata; ikan nila (Oreochromis niloticus) dari Waduk Jatiluhur dan Sermo; ikan mujair (O. mossambicus) dari Waduk Sermo; ikan louhan (Cichlasoma trimaculatum) dari Waduk Sempor, ikan ABRI/golsom (Hemichromis fasciatus), ikan Mayaheros urophthalmum dari Waduk Jatiluhur; ikan zebra (Amatitlania nigrofasciata) dari Waduk Darma, dan ikan jaguar/marinir

(6)

v Rasio pemijahan ikan red devil masih tinggi 58% (50- 63%) dengan nilai F/M 0,24 (0,19 - 0,29). Model pengendalian populasi ikan red devil dengan penangkapan perlu meningkatkan penangkapan hingga tiga kali lipat (F/M≥2) menggunakan jaring insang mesh size 1,5 inci (D=0,15 cm) di zona litoral strata kedalaman permukaan (<

5m), terutama pada bulan April dan Agustus.

Kata kunci: Amphilophus, Cichlidae, ikan invasif, pengendalian, red devil, Waduk Sermo

(7)

vi Puji syukur kehadirat Allah SW yang telah memberikan Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Tahunan/Akhir untuk riset tahun 2019 yang berjudul

“Riset Model dan Teknologi Pengendalian Spesies Asing Invasif Cichlid: Studi Kasus Waduk Sermo, Daerah Istimewa Yogyakarta”.

Penelitian ini dibiayai oleh dana APBN sebesar Rp 65.000.000,- dengan realisasi anggarannya sebesar 98,87%.

Kami mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada para peneliti Balai Riset Pemulihan Sumber Daya Ikan, dan tim evaluator dari Pusat Riset Perikanan yang telah memberi masukkan, sehingga kami dapat melaksanakan penelitian dan menyelesaikan serta menyempurnakan laporan tahunan/akhir ini.

Ucapan terimakasih juga kami tujukan kepada Kepala Dinas Kelautan dan Perikanan Kabupaten Kulon Progo beserta jajaran yang telah membantu arahan selama kami melaksanakan penelitian secara teknis di lapangan, juga kepada Bapak Kemidi dan Heri Antono yang telah membantu dalam pelaksanaan kegiatan penelitian ini. Kami juga mengucapkan terimakasih dan apresiasi kepada staf peneliti, staf teknisi, staf administrasi dan prakarya yang telah banyak membantu sehingga penelitian dapat berjalan dengan baik.

Jatiluhur, November 2019

Tim Peneliti

(8)

vii

Lembar Pengesahan ... ii

Ringkasan ... ii

Kata Pengantar ... vi

Daftar Tabel ... xi

Daftar Gambar ... xi

I. PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Justifikasi ... 4

1.3. Kerangka Berpikir ... 5

1.4. Tujuan dan Sasaran Riset ... 6

1.5. Keluaran yang Diharapkan ... 7

1.6. Hasil yang Diharapkan ... 8

1.7. Manfaat dan Dampak ... 8

II. Metodologi penelitian ... 9

2.1. Lokasi dan Waktu Riset ... 9

2.2. Ruang Lingkup Riset ... 9

2.3. Alat dan Bahan ... 10

2.4. Metode Pengumpulan dan Analisis Data ... 12

2.4.1. Metode Pengumpulan Data ... 12

2.4.2. Preparasi Sampel Genetik ... 15

2.4.3. Ekstraksi gDNA ... 15

2.4.4. Amplifikasi ... 16

2.4.5. Elektroforesis ... 17

2.4.6. Perunutan Basa (Sequencing) ... 17

2.4.7. Analisis Data ... 18

III. Hasil dan Pembahasan ... 33

3.1. Karakteristik Habitat ... 33

(9)

viii

3.2. Jenis Ikan Asing Invasif ... 37

3.3. Analisis Risiko Ikan Asing Invasif ... 48

3.4. Aspek Biologi Ikan ... 50

3.4.1. Struktur Komunitas Ikan ... 50

3.4.2. Kebiasaan Makanan Ikan Invasif ... 51

3.4.3. Life History Ikan Invasif ... 52

3.4.4. Reproduksi Ikan Invasif ... 64

3.4.5. Sebaran Ikan Cichlid ... 66

3.5. Pengendalian Ikan Asing Invasif ... 67

IV. Rekomendasi Hasil Riset ... 7`

V. Kesimpulan dan Saran ... 73

Daftar Pustaka ... 74

(10)

ix 1. Alat dan bahan serta metode yang digunakan .. 10 2. Kualitas air Waduk Sermo secara umum ... 33 3. Jenis dan kelimpahan fito- dan zooplankton di

Waduk Sermo berdasarkan kedalaman ... 36 4. Hasil analisa BLAST menggunakan fragmen

gen COI pada beberapa sampel ikan Amphilophus spp. Data yang disajikan hanya yang memiliki Query cover dan Per. Ident

100% ... 43 5. Analisis pengambilan keputusan untuk

mengantisipasi risiko kehadiran ikan asing

invasif ... 49 6. Struktur komunitas ikan di Waduk Sermo ... 51 7. Nilai parameter pertumbuhan ikan red devil

hasil riset yang telah dilakukan ... 54 8. Parameter populasi ikan A. labiatus

menggunakan model Elefan ... 54 9. Parameter populasi ikan A. citrinellus

menggunakan model Elefan ... 59

(11)

x

Gambar Hal.

1. Alur pikir penelitian pengendalian ikan asing invasif Cichlidae dengan pendekatan model

dan teknologi sistem informasi ... 6 2. Lokasi riset di Waduk Sermo, D. I.

Yogyakarta ... 9 3. Kondisi oksigen terlarut secara vertikal di

setiap stasiun penelitian di Waduk Sermo ...

35 4. Kenampakan morfologis ikan red devil dari

Waduk Sermo dan dari Danau Nicaragua

(Colombo et al. 2012) ... 39 5. Generalize procrusted analysis (GPA)

menggunakan 20 titik penanda (landmarks) untuk mengetahui titik pembeda antara A.

labiatus (titik merah) dan A. citrinellus (titik

hitam) ... 40 6. Pola restriksi menggunakan HinfI (kiri ke

kanan: DNA ladder, A. citrinelusd dari Waduk Ir. H. Djuanda, A. citrinelus Waduk Sermo, A. labiatus Waduk Sermo, H.

elongatus Waduk Ir. H. Djuanda, P.

managuensis Waduk Sermo, C. trimaculatum Waduk Sempor, O. niloticus Waduk Sermo, O. niloticus Waduk Sermo, uncut fragment,

DNA ladder) ... 39 7. Multiple sequencealigments dari semua

sequence referensi COI (470 bp) Amphilophus spp. yang ada di genebank ... 42

(12)

xi

Gambar Hal.

8. Filogeni dari semua sequence referensi COI (470 bp) Amphilophus spp. yang ada di genebank menunjukan karakteristik genetik COI yang cenderung identik dari tiga spesies Amphilophus (A. citrinelus, A. amarillo, dan A. labiatus) (Maximum likelihood dengan

Kimura 2 parameter) ... 42 9. Filogeni beberapa spesies dalam genus

Amphilophus menggunakan marka COI sequence referensi sampel dari Amerika

Tengah ... 45 10. Posisi perbedaan nukleotida pada sequence

beberapa jenis spesies dalam genus Amphilophus. Penanda biru menunjukan posisi nukeotida pada tingkat kesamaan

antar sampel diatas 50%. ... 46 11. Karakteristik morfologi ikan red devil (thin

lipped dan thick lipped) dan bar yang

menunjukan jumlah hit homology ... 48.

12. Kebiasaan makanan ikan red devil

(Amphilophus spp.) di Waduk Sermo ... 52 13. Life history ikan Cichlidae dari Fishlife ... 53 14. Sebaran life history ikan Cichlidae dari

Fishlife ... 53 15. Sebaran panjang total bulanan dan kurva

pertumbuhan ikan A. labiatus yang dianalisis

dengan program ELEFAN GA ... 55

(13)

xii

Gambar Hal.

16. Analisis Elefan RSA (Response Surface

Analysis) untuk ikan A. labiatus ... 55 17. Analisis Elefan GA (Genetic Algorithm) untuk

ikan A. labiatus ... 56 18. Analisis Elefan SA (Simulated Annealing)

untuk ikan A. labiatus ... 56 19. Pertumbuhan ikan A. labiatus di Waduk

Sermo ... 57 20. Hubungan panjang-berat ikan A. labiatus ... 57 21. Pola rekrutmen populasi ikan A. labiatus 58 22. Kurva hasil tangkapan yang dikonversikan

ke panjang ikan A. labiatus di Waduk Sermo . 59 23. Sebaran panjang total bulanan dan kurva

pertumbuhan ikan A. citrinellus yang

dianalisis dengan program ELEFAN SA ... 60 24. Analisis Elefan RSA (Response Surface

Analysis) untuk ikan A. citrinellus ... 61 25. Analisis Elefan GA (Genetic Algorithm) untuk

ikan A. citrinellus ... 61 26. Analisis Elefan SA (Simulated Annealing)

untuk ikan A. citrinellus ... 61 27. Pertumbuhan ikan A. citrinellus di Waduk

Sermo ... 62 28. Hubungan panjang-berat ikan A. citrinellus .. 62 29. Pola rekrutmen populasi ikan A. citrinellus ... 63 30. Kurva hasil tangkapan yang dikonversikan

ke panjang ikan A. citrinellus di Waduk

Sermo ... 64

(14)

xiii

Gambar Hal.

31. Ukuran pertama kali matang gonad ikan A.

labiatus ... 65 32. Ukuran pertama kali matang gonad ikan A.

citrinellus ... 65 33. Sebaran ikan Cichlid di Waduk Sermo ... 66 34. Rasio potensi pemijahan ikan A. labiatus dan

A. citrinellus di Waduk Sermo ... 68 35. Rasio potensi pemijahan dan model

pengendalian ikan red devil (Amphilophus

spp.) di Waduk Sermo ... 69

(15)

Draft Laporan Tahunan 1

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Ikan spesies asing invasif (SAI) atau invasive alien species (IAS) adalah spesies ikan tertentu yang masuk kedalam suatu lingkungan yang baru, baik disengaja (intentional introduction) maupun tidak disengaja (unintentional introduction) yang berubah status dari introduksi/eksotik/non indigenous spesies menjadi invasif spesies dan mengganggu ekosistem (Helfman, 2007). Spesies ikan asing introduksi dapat menyebabkan dampak negatif apabila sifatnya di perairan menjadi invasif dan merugikan secara ekologi maupun ekonomi (Verbrugge et al., 2011;

Hedianto & Purnomo, 2012; Hedianto et al., 2017;

Wargasasmita, 2005). Menurut Reid & Miller (1989), keberadaan IAS pada suatu perairan tawar dapat berkontribusi terhadap kepunahan ikan asli hingga 30%.

Kasus introduksi IAS di perairan umum daratan Indonesia banyak didominasi oleh jenis ikan dari famili Cichlidae (Purnomo et al., 2013; Canonico et al., 2005).

Introduksi ikan dari famili Cichlidae yang bersifat invasif umumnya tidak sengaja (unintentional introduction), seperti di Waduk Ir. H. Djuanda (Tampubolon et al., 2014), Waduk Cirata (Hedianto & Purnamaningtyas, 2013), Situ Panjalu (Warsa & Purnomo, 2013), Waduk Jati Gede (Jawa Barat) (Warsa et al., 2016), Waduk Kedungombo (Adjie & Fatah, 2015), Waduk Sempor (Jawa Tengah), Waduk Sermo (D.I.

Yogyakarta) (Hedianto & Purnomo, 2012), Danau Matano (Sulawesi Selatan) (Hedianto & Satria, 2017; Hedianto et al.,

(16)

2018), Danau Beratan (Bali) (Sentosa & Wijaya, 2013), dan Danau Sentani (Papua) (Ohee et al., 2018). Selain itu, terdapat beberapa kasus dimana ikan Cichlid invasif ikut terbawa benih untuk budidaya ikan Cichlid konsumsi seperti ikan nila (Oreochromis niloticus). Besar kemungkinan jenis-jenis ikan Cichlid yang terlepas ke perairan dikarenakan terlepas secara tidak sengaja dari ikan budidaya yang tidak tersortir dengan baik pada ukuran benih dan ikan ornamental yang dilepas oleh hobiis.

Ikan nila adalah jenis ikan Cichlid yang secara umum sangat familiar dengan masyarakat Indonesia dan diintroduksi untuk meningkatkan produksi tangkapan. Namun, saat ini telah dikeluarkan Keputusan Kepala Badan Karantina Ikan, Pengendalian Mutu, dan Keamanan Hasil Perikanan Nomor 108/KEP-BKIPM/2017 tentang Analisis Risiko Penyakit Tilapia Lake Virus pada ikan nila (Oreochromis niloticus) sebagai bentuk pendekatan kehati-hatian (precautionary approach) untuk penebaran ikan nila karena dapat membawa virus ke perairan alam. Menurut Canonico et al. (2005), jenis ikan Cichlidae diketahui memiliki dampak negatif terhadap komunitas ikan asli bila diintroduksikan ke perairan secara tidak disengaja melalui predasi, kompetisi, maupun introduksi parasit dan penyakit.

Ikan asing invasif di alam dimungkinkan untuk diberantas hingga nol (eradikasi) sesuai dengan tujuannya dan karakteristiknya. Namun, untuk studi kasus ikan asing invasif hal yang paling rasional untuk dilakukan adalah pengendaliannya dengan mengubah status ikan invasif menjadi introduksi. Pengendalian ikan invasif dapat dibedakan menjadi beberapa metode (Tjitrosoedirdjo et al., 2016), yaitu

(17)

metode kimiawi yang melibatkan senyawa kimia tertentu untuk memberantas seluruh jenis ikan invasif di perairan.

Metode ini sangat efektif dalam memberantas seluruh spesies ikan invasif, namun rentan terkena pada jenis ikan asli atau endemik yang hidup di perairan tersebut. Metode kedua adalah metode biologi, dimana melibatkan bioindikator sebagai predator alamiah untuk ikan invasif. Metode ini rentan berdampak negatif pada jenis ikan asli atau endemik yang ada sekaligus berpotensi agen bioindikator justru menjadi ikan invasif. Selain itu, metode biologis lainnya dapat berupa sterilisasi age ikan invasifyang dapat membuat steril populasinya. Kesulitan metode ini adalah biaya yang tinggi dan waktu untuk penelitian mendalam guna sterilisasi agen.

Selain itu, ikan Cichlid sangat rentan terhadap in breeding, sehingga memungkinkan berdampak pada jenis ikan lainnya.

Metode ketiga adalah metode mekanis, dimana untuk studi kasus perikanan dilakukan dengan penangkapan.

Penangkapan ikan asing invasif berpotensi berhasil jika merujuk pada selektivitas alat tangkap agar hasil tangkapan memiliki akurasi target tangkapan didominasi oleh ikan asing invasif. Metode ini perlu ada sinergitas dalam upaya pemberantasan dari semua pihak stakeholders.

Kajian mengenai bioekologi ikan asing invasif sangat diperlukan sebagai data/bahan untuk pengendalian populasinya di alam (McNeely et al., 2001). Pengendalian ikan asing invasif yang tepat diperlukan identifikasi jenis yang akurat dengan pendekatan kehati-hatian. Spesies ikan Cichlid diketahui tidak ditemukan di perairan Indonesia, oleh karena itu penyusunan sebuah instrumen inventarisir berbasis data bioekologi dan genetika sangat diperlukan. Penyusunan

(18)

instrumen ini sangat dibutuhkanterkait upaya awal untukdimanfaatkan sebagai informasi acuan yang dapat terus dikembangkan untuk merekam dan menyediakan data biologi, ekologi, dan genetika, sehingga mampu memberikan gambaran jenis dan sebaran spesies invasif. Pengendalian ikan asing invasif berbasis data bioekologi dan penangkapannya dapat menekan populasi di alam dapat dilakukan dengan memutus siklus hidupnya.

Riset ini dibatasi mengenai pengendalian ikan asing Cichlidae yang bersifat invasif menggunakanmodel pengendalian dengan pendekatan penangkapan (fisik) yang efektif (Harvest Control Rules) dan membangun data baseperekaman jenis ikan asing invasif Cichlid sebagai bagian upaya membantu user dalam identifikasi dan kebijakan pengendalian ikan asing invasif dari famili Cichlidae.Waduk Sermo di D.I. Yogyakarta merupakan perairan umum daratan yang masih didominasi oleh jenis ikan asing invasif dari famili Cichlidae dengan luasan area yang tidak terlalu besar (157 ha). Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh BRPSDI pada tahun 2012-2013 menunjukkan dominasi yang tinggi untuk beberapa jenis ikan Cichlidae (Purnomo et al., 2012- 2013; Ariasari et al., 2018). Asumsi-asumsi yang tersebut dimungkinkan untuk riset pengendalian IAS khusus untuk famili Cichlidae dapat dilakukan di Waduk Sermo, D.I.

Yogyakarta.

1.2. Justifikasi

Keberadaan ikan asing invasif merupakan isu strategis nasional karena berpotensi mengancam terhadap keanekaragaman hayati sumber daya ikan di perairan.

(19)

Dukungan informasi terkait upaya pengendalian IAS diperlukan oleh BKIPM-KP sebagai upaya penanggulangan penyebaran IAS di Indonesia. Riset terkait IAS perlu dilakukan untuk mengakomodir kebutuhan data dan informasi bagi BKIPM-KP dan pihak lain yang terkait.

Pada anggaran tahun 2019, riset BRPSDI secara khusus ditujukan untuk melakukan perekaman spesies IAS dari famili Cichlidae secara morfometrik dan genetika populasi, bioekologi, analisis risiko secara intern dan ekstern spesies untuk data basei nventarisir jenis cichlid serta model pengendalianberbasis penangkapan. Lokasi penelitian dilakukan di Waduk Sermo, Kabupaten Kulonprogo, DI Yogyakarta sebagai lokasi validasi dan uji lapang, khususnya untuk jenis ikan invasif dari famili Cichlidae. Pertimbangan yang diambil dalam penentuan lokasi adalah luas area yang relatif kecil, ditemukan setidaknya empat spesies ikan Cichlid, kelimpahan ikan cichlid berpotensi invasif masih tinggi.

1.3. Kerangka Berpikir

Pengendalian ikan asing invasif Cichlid membutuhkan data dan informasi yang komprehensif didukung dengan kesediaan stakeholder terkait untuk menjalankan aksi. Dalam skala penelitian, pengendalian IAS Cichlid mendukung untuk data vase perekaman jenis ikan cichlid invasif dan berpotensi invasif guna menunjang proses identifikasi jenis yang kadang mengalami kendala. Selanjutnya, pembuatan model pengendalian IAS Cichlid berbasis penangkapan dapat menjadi bahan masukan untuk pengendalian dan eradikasi ikan Cichlid di alam. Data dan informasi tersebut diharapkan dapat

(20)

menunjang pengendalian ikan asing invasif di perairan umum daratan Indonesia, khususnya untuk jenis ikan famili Cichlidae (Gambar 1).

Gambar 1. Alur pikir penelitian pengendalian ikan asing invasif Cichlidae dengan pendekatan model dan teknologi sistem informasi

1.4. Tujuan dan Sasaran Riset Tujuan riset ini adalah:

1) Mendapatkan data dan informasi mengenai status populasi terkini dan gambaran potensi ancaman ikan asing invasif Cichlid di Waduk Sermo, DIY.

2) Mendapatkan data dan informasi untuk data base jenis ikan Cichlid yang berpotensi invasif sebagai bagian dari pengembangan pengendalian ikan asing invasif ke perairan umum daratan Indonesia.

(21)

3) Mendapatkan model pengendalian ikan asing invasif Cichlid dengan pendekatan penangkapan.

Sasaran kegiatan adalah tersedianya data dan informasi mengenai:

1) Tersedianya data dan informasi terkini bioekologi dan genetika populasi ikan asing invasif Cichlid dengan studi kasus di Waduk Sermo, DIY.

2) Tersedianya data dan informasi mengenai analisis risiko jenis ikan asing invasif Cichlid dengan studi kasus di Waduk Sermo, DIY.

3) Tersedianya data dan informasi untuk menunjang penyusunan data base perekaman jenis ikan asing invasif Cichlid.

4) Tersedianya data dan informasi untuk menunjang penyusunan model pengendalian ikan asing invasif Cichlid dengan pendekatan penangkapan untuk studi kasus di Waduk Sermo, DIY.

1.5. Keluaran yang Diharapkan

Keluaran yang diharapkan dari kegiatan penelitian ini adalah:

1) Data dan informasi terkini spesies, bioekologi, dan genetika populasi jenis ikan asing invasif Cichlid di Waduk Sermo DIY.

2) Data dan informasi analisis risiko jenis ikan asing invasif Cichlid.

(22)

3) Data dan informasi model pengendalian dengan pendekatan penangkapan jenis ikan asing invasif Cichlid di Waduk Sermo, DIY.

1.6. Hasil yang Diharapkan

Hasil yang diharapkan dari riset ini adalah suatu data base terkini mengenai bioekologi dan genetika ikan asing invasif Cichlid untuk menunjang data base perekaman jenis ikan asing invasif dan model pengendalian dengan pendekatan penangkapan.

1.7. Manfaat dan Dampak

Riset ini bermanfaat dalam rangka menyusun model dan data base perekaman jenis ikan asing invasif Cichlid berbasis data bioekologi, genetika populasi, dinamika populasi, dan penangkapan sebagai upaya untuk pengendalian ikan asing invasif Cichlid ke perairan umum daratan Indonesia. Dampak dari riset ini dalam rangka menjaga kelestarian dan keanekaragaman jenis ikan asli Indonesia di perairan umum daratan.

(23)

II. METODOLOGI PENELITIAN

2.1. Lokasi dan Waktu Riset

Lokasi penelitian difokuskan di Waduk Sermo yang terletak di Desa Hargowilis, Kecamatan Kokap, Kabupaten Kulon Progo, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta.

Penentuan lokasi titik stasiun riset ditentukan secara acak berlapis (Nielson & Johnson, 1985) sebanyak lima titik (Gambar 2). Pengambilan sampel ikan dilakukan sebanyak 3 (tiga) kali, yaitu Maret, Juli, dan Oktober 2019.

Gambar 2. Lokasi riset di Waduk Sermo, D. I. Yogyakarta 2.2. Ruang Lingkup Riset

Penelitian didesain dengan ruang lingkup kegiatan riset yang meliputi kualitas air, data biologi ikan, dan genetika populasi. Tahapan penelitian meliputi:

(24)

- Persiapan penelitian - Pengumpulan data

Pengumpulan data untuk pengembangan teknologi dan model pengendalian spesies asing invasif meliputi beberapa parameter bioekologi ikan, genetika populasi, stock assessment dan selektivitas penangkapan, serta analisis risiko.

- Analisis data

Analisis data meliputi: 1) parameter lingkungan &

karakteristik habitat; 2) analisis kelimpahan spesies asing invasif dan hubungannya dengan komunitas ikan lainnya; 3) interaksi trofik; 4) biologi reproduksi; 5) dinamika populasi;

6) selektivitas alat tangkap; 7) genetika populasi, 8) analisis tingkat risiko spesies asing invasif,9) pengembangan data base perekaman dan inventarisasi jenis ikan asing invasif Cichlid; dan 10) model pengendalian dengan pendekatan penangkapan.

2.3. Alat dan Bahan

Bahan, alat dan metode yang digunakan untuk mendapatkan data pada riset ini tersaji pada Tabel 1.

Tabel 1. Alat dan bahan serta metode yang digunakan

No. Parameter Satuan Alat/bahan dan metode yang digunakan

A. Bioekologi

1. Koordinat stasiun penelitian

Derajat, menit,

detik

GPS Garmin, insitu

2. Kedalaman air m Depth meter, insitu 3. Kecerahan cm Cakram Secchi, insitu 4. Suhu udara ^°C Termometer, insitu

(25)

Draft Laporan Tahunan 11 No. Parameter Satuan Alat/bahan dan metode yang

digunakan

5. Suhu air ^°C Water Quality Checker, insitu

6. pH unit Water Quality Checker, insitu

7. Kekeruhan NTU Water Quality Checker, insitu 9. Oksigen terlarut mg/L Water Quality Checker, insitu 10. Padatan Terlarut Total

(Total Dissolved Solid/TDS)

mg/L Water Quality Checker, insitu

11. Karbondioksida (CO2) mg/L Titrasi 12. Alkalinitas mg/L Titrasi

13. Nitrat (N-NO3) mg/L Spektrofotometer/Brucine Sulfat, exsitu

14. Nitrit (N-NO2) mg/L Spektrofotometer/Naftilamin, exsitu

15. Orthofosfat (P-PO4) mg/L Spektrofotometer/Stannous Chloride, exsitu

16. Klorofil-a mg/m³ Spektrofotometer /Tricometric, eksitu 17. Plankton (fito- dan

zooplankton)

sel/L (fito) ind/L (zoo)

Alat: Plankton net No. 25 ukuran mesh size 40 μm Bahan: Pengawet lugol Metode: Lackey drop microtransect

counting(APHA,2005) B. Sumberdaya Ikan& Genetika

18. Jenis dan komposisi ikan

Jenis/

ekor

Gillnet eksperimental dengan beberapa ukuran mata jaring (0,75-1-1,5-2-2,5-3-3,5-4,0 inci), papan ukur ketelitian 0,1 cm, timbangan digital

ketelitian 0,01 gram

19. Morfometrik ikan cm; gram Alat ukur ikan (ketelitian 0,1 cm) dan timbangan (ketelitian 0,1 gram)

20. Interaksi trofik Unit indeks

Alat: Dissecting set, plastik sampel, mikroskop

compound& stereo, cawan

(26)

Draft Laporan Tahunan 12 No. Parameter Satuan Alat/bahan dan metode yang

digunakan petri, aquades

Bahan: Saluran pencernaan ikan, formalin 5%

Metode: Indeks bagian terbesar (index of preponderance), Levin's measures, tingkat trofik, Schoener index

21. Reproduksi ikan Butir, mm

Alat: Mikrometer okuler, mikroskop compound, cawan petri, plastik sampel,

Bahan: Gonad dan testes, formalin 5%,

Metode: Gravimetri, penentuan jenis kelamin secara primer

22. Genetika populasi ikan - Alat: tube volume 1,5 mL, sentrifuge, water bath, vortex, elektroforesis, PCR, Big Dye Terminator Ready Reaction Mix v.3.1

Bahan: sirip ikan (finclip), ethanol 96%, larutan bleach 1%, proteinase K, GSB buffer, W1 buffer, TE buffer,

MyTaq,Forward Primer,Reverse

Primer,nuclease-free water, gel agarose, Tris acetate EDTA, Flourosafe, 1X TAE 0,5%, 1 µl 6X loading dye, 100bp DNA Ladder, big dye, buffer 10x, templet DNA, primer dengan konsentrasi 3,2 pmol, ddH2O

Metode: ekstraksi gDNA, GST buffer, amplifikasi PCR, elektroforesis, sequencing

(27)

2.4. Metode Pengumpulan dan Analisis Data 2.4.1. Metode Pengumpulan Data

Pengambilan sampel air dan plankton pada kedalaman tertentu dilakukan menggunakan alat Kemmerer Water Sampler dengan volume 4,2 liter. Sampel air diambil dari lapisan permukaan hingga dasar perairan dengan interval 5 meter pada setiap titik stasiun penelitian. Analisis kualitas air untuk parameter fisika dan kimia dilakukan secara insitu (langsung dilakukan di lapangan) dan exsitu (dianalisis di laboratorium) (APHA, 2005). Sampel plankton diperoleh dengan cara menyaring sampel air menggunakan plankton net dengan mesh size 40 μm. Sampel kemudian dimasukan ke dalam botol bervolume 25 ml dan diawetkan dengan larutan Lugol 1% kemudian diberi label. Jenis dan kelimpahan fitoplankton diidentifikasi di bawah miskroskop compound dengan pembesaran 10x. Identifikasi plankton berdasarkan Edmonson (1978) dan Needham & Needham (1963).

Pengambilan ikan contoh dilakukan menggunakan jaring insang percobaan (experimental gillnet). Percobaan penangkapan ikan secara langsung dilakukan dengan memasang jaring insang percobaan secara sejajar/tegak lurus garis pantai yang dipasang pada pagi-siang hari (07.00- 15.00) dan sore-pagi hari (17.00-08.00). Jaring insang yang digunakan terbuat dari monofilamen dengan ukuran mata jaring tertentu, yaitu 0,75; 1; 1,5; 2; 2,5; dan 3 inci. Ukuran diameter benang jaring insang (D) = 0,20 cm. Percobaan penangkapan menggunakan jaring insang percobaan dilakukan dengan berbagai perlakuan kedalaman untuk mengetahui pola distribusi ikan asing invasif horizontal dan vertikal.

(28)

Ikan contoh yang tertangkap diukur panjang total, panjang standar, dan tinggi badannya menggunakan papan ukur dengan ketelitian 0,1 cm dan ditimbang bobot tubuhnya menggunakan timbangan digital dengan ketelitian 0,01 gram.

Ikan contoh diukur pula lingkar operkulum dan lingkar badannya menggunakan benang, kemudian ditera pada papan ukur dengan ketelitian 0,1 cm. Identifikasi jenis ikan mengacu pada Kottelat et al. (1993), Kullander (2003), situs fishbase (Froese & Pauly, 2018). Penentuan jenis kelamin berdasarkan ciri reproduksi secara primernya atau ditentukan melalui organ reproduksinya dengan pembedahan. Jenis ikan contoh yang memerlukan identifikasi spesies lebih lanjut diawetkan menggunakan larutan formalin 10%, kemudian dimasukkan ke dalam plastik sampel yang telah diberi kode.

Spesimen ikan contoh kemudian dibedah dan diambil isi perut dan gonad untuk mendapatkan analisis interaksi trofik dan biologi reproduksi, kemudian diawetkan menggunakan larutan formalin 5% dan dimasukkan ke dalam plastik sampel yang telah diberi kode tertentu. Analisis interaksi trofik dan biologi reproduksi ikan dilakukan di Laboratorium Biologi Ikan, Balai Riset Pemulihan Sumber Daya Ikan. Organisme yang terdapat di lambung diidentifikasi sampai ke tingkat taksonomik yang mengacu pada Needham & Needham (1963), Edmonson (1978), dan Bellinger & Sigee (2010) yang dikelompokkan sesuai fraksi makanan alami ikan dari situs Fishbase (Froese & Pauly, 2018). Contoh telur yang diambil dari gonad ikan betina yang telah matang gonad. Pengukuran diameter telur dilakukan terhadap 300 butir telur dari masing-masing bagian gonada (anterior, median dan posterior) (Setyobudiandi et al., 2009). Pengukuran diameter

(29)

telur menggunakan mikroskop binokuler pada perbesaran 10x4 yang dilengkapi mikrometer okuler skala 100. Konversi per satuan skala mikrometer okuler adalah 0,025 mm.

2.4.2. PreparasiSampel Genetik

Sampel jaringan yang akan dianalisis secara molekuler diperoleh melalui pengambilan jaringan sirip ikan (finclip) (Ward et al., 2008). Sampel jaringan yang diperoleh kemudian diawetkan dalam 96% ethanol sebelum digunakan dalam analisis selanjutnya. Semua proses pengambilan dilakukan secara aseptis. Untuk menghindari kontaminasi silang digunakan larutan bleach 1% untuk sterilisasi dissectingkit dan menggunakan 1,5 mL tube.

2.4.3. Ekstraksi gDNA

Ekstraksi DNA dilakukan menggunakan 25 mg sampel sirip ikan. Ekstraksi DNA dari organisme eukaryote dilakukan menggunakan metode spin column dan melalui tahapan penghancuran dinding sel, penghilangan protein dan RNA (cell digestion), pengendapan DNA (precipitation of DNA), dan pemanenan dengan mengacu pada pedoman intruksi manual oleh geneaid versi 02.12.14. Sampel sirip ikan dimasukan ke dalam tabung sentrifuge (1,5 mL tube), dan ditambahkan proteinase K sebanyak 20 µl dan GST buffer sebanyak 200 µl kemudian inkubasi di water bath dengan suhu 60°C sampai jaringan yang diekstraksi lysis secara sempurna. Pasca inkubasi sampel kemudian di sentrifugasi selama 2 menit pada kecepatan 14.000 rpm, kemudian gDNA yang terlarut pada supernatant kemudian dipindahkan pada tube yang baru kemudian tambahkan 200 µl GSB buffer lalu vortex selama 10 detik kemudian ditambahkan 200 µl ethanol absolut.

(30)

Campuran ekstrak gDNA dan reagen diatas, kemudian dimurnikan menggunakan spin column melalui sentrifugasi bertingkat pada 14.000 rpm selama 1 menit, 14.000 rpm selama 3 menit, dan terakhir 14.000 rpm selama 30 detik.

Pemurnian dilakukan menggunakan W1 buffer sebanyak 400 µl. Pada sentrifugasi akhir sampel dilarutkan pada 50 µl 1x TE buffer sebagai larutan penyimpanan gDNA. gDNA yang diperoleh kemudian disimpan pada suhu -20°C untuk menghindari degradasi.

2.4.4. Amplifikasi

Proses amplifikasi DNA dilakukan menggunakan metode PCR (Polymerase Chain Reaction). Reaksi PCR dilakukan menggunakan MyTaq HS DNA polymerase (Bioline). Masing-masing sampel direaksikan dalam campuran dengan komposisi 25 µl MyTaq, 2 µl Forward Primer, 2 µl Reverse Primer, 2 µl gDNA, dan 19 µl nuclease-free water.

Forward dan Reverse Primer yang digunakan dalam penelitian ini adalah LCO1490 (5’-GGT CAA CAA ATC ATA AAG ATA TTG-3’) dan HCO2198 (5’-TAA ACT TCA GGG TGA CCA AAA AAT CA-3’) yang digunakan untuk mengamplifikasi gen COI (Cythochrome Oxydase Subunit I) (Folmer et al., 1994).

Siklus termal yang digunakan adalah denaturasi awal 94°C selama 4 menit, 35× siklus berulang yang terdiri dari 10 detik denaturasi pada suhu 94°C, 20 detik penempelan (annealing) pada suhu 62°C, dan 30 detik ekstensi pada suhu 72°C. Siklus kemudian diakhiri pada suhu 72°C selama 5 menit.

(31)

2.4.5. Elektroforesis

Pemisahan dan visualisasi berkas DNA yang berhasil diamplifikasi dilakukan melalui elektroforesis. Pemisahan berkas DNA dilakukan menggunakan 1,5% gel agarose. Gel agarose dibuat dengan cara menimbang sebanyak 1,5 gram agarose dan melarutkan dengan 100 ml 1X Tris acetate EDTA (40 mM Tris, 20 mM asam asetat, dan 1 mM EDTA dalam 1 L air). Campuran gel kemudian dipanaskan hingga homogeny. Pada suhu 60°C pewarna gel (Flourosafe) ditambahkan agar berkas DNA yang dipisahkan dapat berpendar pada pencahayaan ultraviolet.

Gel kemudian ditempatkan pada alat elektroforesis yang berisi larutan 1X TAE 0.5% dengan posisi sumur berada pada kutub negatif. Campuran 5 µl produk PCR dengan 1 µl 6X loading dye yang dihomogenkan dengan cara pipetting dielektroforesis pada gel agarose 1.5% dalam larutan 1X TAE. Sebelum proses elektroforesis berlangsung, terlebih dahulu menambahkan 100bp DNA Ladder, yang digunakan sebagai standar untuk menentukan ukuran fragmen hasil amplifikasi. Untuk memulai proses elektroforesis. Elektroda dihubungkan dengan power supply kemudian dinyalakan selama 1 jam dengan tegangan 100 volt. Setelah itu, mematikan alat elektroforesis kemudian gel dari alat tersebut diambil. Gel dipindahkan kedalam Gel document kemudian mengamati hasilnya pada komputer.

2.4.6. Perunutan Basa (Sequencing)

Sekuensing dilakukan menurut siklus PCR sequencing menggunakan Big Dye Terminator Ready Reaction Mix v.3.1.

Formula untuk reaksi PCR sekuensing yaitu: 2 μl big dye, 2 μl

(32)

buffer 10x, 4 μl templet DNA, 1 μl primer dengan konsentrasi 3,2 pmol, ddH2O hingga volume akhir 10 μl. Siklus termal yang digunakan adalah denaturasi awal 94°C selama 4 menit, 35× siklus berulang yang terdiri dari 10 detik denaturasi pada suhu 94°C, 20 detik penempelan (annealing) pada suhu 62°C, dan 30 detik ekstensi pada suhu 72°C. Siklus kemudian diakhiri pada suhu 72°C selama 5 menit.

Hasil PCR dipurifikasi dan disekuen secara pada fasilitas sequencing 1st Base. Sekuen DNA terbaik kemudian dibandingkan dengan sekuen DNA pada basis data (database) DNA. Penelusuran dilakukan dengan menggunakan internet melalui program pelacakan database Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) pada National Center for Biotechnology Information, National Institute for Health, USA (www.ncbi.nlm.nih.gov) (Altschul et al., 1997).

2.4.7. Analisis Data

A. Kelimpahan Plankton

Perhitungan kelimpahan fito- dan zooplankton dilakukan dengan menggunakan metode Sedgwick Rafter Counting (SRC) Cell (APHA, 2005) dengan formula:

... (1)

... (2) di mana,

n = jumlah plankton dalam 1 ml Sedgwick Rafter Counting Cell (sel; ind)

𝑛 =𝐶 𝑥 1000 𝑚𝑚³ 𝐴 𝑥 𝐷 𝑥 𝐹

(33)

C = jumlah plankton yang tercacah di Sedgwick Rafter Counting Cell (sel; ind)

A = luas strip dari Sedgwick Rafter Counting Cell (1 mm²)

F = jumlah strip yang diamati Vd = volume air yang disaring (liter) Vt = volume air terkonsentrasi (ml)

Vs = volume air dari pengamatan menggunakan Sedgwick Rafter Counting (ml)

B. Kajian Resiko Keberadaan Ikan Introduksi

Kajian risiko keberadaan ikan asing dilakukan menggunakan Freshwater Fish Risk Assessment Model (FRAM) yang dikembangkan oleh Bomford & Glover (2004) di Australia dan Copp et al. (2005) di Inggris untuk jenis ikan air tawar. Kajiannya meliputi sistem skoring (Wilding & Rowe, 2008) untuk mengkaji penilaian terhadap potensi resiko keberadaan ikan introduksi, dampak resiko kehadiran ikan introduksi, dan resiko ekologi yang dapat ditimbulkan oleh ikan asing/introduksi/eksotik.

C. Indeks Ekologi Komunitas Ikan

Penentuan keadaan ekologi dari komunitas ikan digunakan indeks keragaman, keseragaman, dan dominansi.

Indeks keanekaragaman yang digunakan adalah indeks Shanon-Wiener yang ditentukan menggunakan formula (Pielou, 1966; Krebs, 1989; Magguran, 2004):

... (3) dimana,







 ^s

i

Pi H

1

Pi ln . '

(34)

H’ = indeks keanekaragaman Shannon-Wiener

pi = proporsi jumlah individu jenis ke-i terhadap jumlah seluruh individu

s = jumlah spesies Kriteria penilaian,

H’ < 1 : keanekaragaman rendah dengan tekanan ekologis tinggi

1 ≤ H’< 3 : keanekaragaman sedang dengan tekanan ekologis sedang

H’ ≥ 3 : keanekaragaman tinggi dengan tekanan ekologis rendah

Indeks kemerataan (E) merupakan turunan dari indeks keanekaragaman Shannon-Wiener (Pielou, 1966; Odum, 1971; Magguran, 2004). Indeks ini menunjukkan pola sebaran biota dalam ekosistem atau ukuran kesamaan penyebaran suatu individu antar spesies dalam suatu komunitas.

Perhitungannya menggunakan formula:

... (4) dimana,

E = indeks kemerataan

H’ = nilai indeks Keanekaragaman Shannon-Wiener s = jumlah spesies

Kriteria penilaian,

0,00 – 0,25 : tingkat kemerataan tergolong sangat rendah 0,26 – 0,50 : tingkat kemerataan tergolong rendah

0,51 – 0,75 : tingkat kemerataan tergolong cukup 0,76 – 0,95 : tingkat kemerataan tergolong tinggi

s ln

' E  H

(35)

0,96 – 1,00 : tingkat kemerataan tergolong sangat tinggi Indeks dominansi Simpson digunakan untuk melihat dominansi suatu spesies ikan di dalam suatu komunitas.

Perhitungannya menggunakan rumus (Odum, 1971; Krebs, 1989; Magguran, 2004):

... (5) dimana,

C = indeks Dominansi Simpson

pi = proporsi jumlah individu jenis ke-i terhadap jumlah seluruh individu

Kriteria penilaian,

C ≤ 0,4 : dominansi rendah, tidak terjadi tekanan ekologis

0,4 < C ≤ 0,6 : dominansi sedang, kondisi lingkungan cukup stabil

0,6 < C ≤ 1 : dominansi tinggi, terjadi tekanan ekologis D. Indeks Relatif Penting

Kumulatif hasil tangkapan ikan dianalisis menggunakan indeks relatif penting/index of relative importance (Pinkas et al., 1971; Kolding, 1989) dengan formula:

... (6) dimana,

IRI = indeks relatif penting spesies ikan ke-i

%Wi = persentase biomassa dari spesies ke-i dalam total tangkapan



 ( pi)² C

% 𝐼𝑅𝐼 = 100𝑥 %𝑊𝑖 + %𝑁𝑖 𝑥 %𝐹𝑖 %𝑊𝑖 + %𝑁𝑖 𝑥 %𝐹𝑖

(36)

%Ni = persentase kelimpahan dari spesies ke-i dalam total tangkapan

%Fi = frekuensi keberadaan spesies ke-i dalam total tangkapan

E. Hubungan Panjang-Berat

Hubungan panjang dan berat ikan dianalisis menggunakan formula sebagai berikut:

W = aL^b ... (7) dimana,

W = berat tubuh ikan (gram) L = panjang total ikan (cm) a = intercept

b = slope

Nilai konstanta b yang diperoleh dari persamaan di atas diuji menggunakan uji-t (Zar, 1999). Apabila hasil uji didapat nilai b=3, maka pola pertumbuhan bersifat isometrik. Apabila nilai b≠3, maka pola pertumbuhan bersifat alometrik, jika b>3 maka bersifat alometrik positif, sedangkan jika b<3 maka bersifat alometrik negatif (Effendie, 1979).

F. Kebiasaan Makanan

Perhitungan kebiasaan makanan untuk setiap jenis ikan dihitung menggunakan indeks bagian terbesar/Index of Preponderance (Natarajan & Jhingran, 1961), dengan formula:

x 100 ... (8) dimana,

Ii = indeks bagian terbesar (index of preponderance) 𝐼𝑖 = (𝑉𝑖. 𝑂𝑖)

(𝑉𝑖. 𝑂𝑖)^𝑛_𝑖

(37)

Vi = persentase volume makanan ikan jenis ke-i

Oi = persentase frekuensi kejadian makanan jenis ke-i n = jumlah organisme makanan ikan (i = 1,2,3,...n)

Preferensi pakan alami yang dominan dari setiap jenis ikan dievaluasi berdasarkan kriteria food index (FI) dari index of preponderance ≥50 untuk kategori atau jenis pakan alami tertentu (Oliveira et al., 2014). Dalam beberapa kasus tertentu, dimana sejumlah pakan alami yang dimanfaatkan jenis ikan dalam proporsi relatif berkurang, kriteria food index (FI) dari index of preponderance ≥40 diadopsi (Gaspar da Luz et al., 2001). Apabila presentasi makanan alami dari tumbuhan dan hewan relatif seimbang dengan perbedaan food index (FI) <20, maka jenis ikan tergolong omnivora (Oliveira et al., 2014). Kelompok trofik (guild trophic) dari tiap jenis ikan ditentukan berdasarkan makanan utama makanan alami yang ditemukan (Oliveira et al., 2014).

G. Tingkat Trofik

Penentuan tingkat trofik ikan didasarkan pada komposisi makanan dan tingkat trofik dari fraksi pakan alami (prey) yang dimanfaatkan oleh ikan. Analisis penentuan nilai tingkat trofik menggunakan perangkat lunak TrophLab2K dengan formula (Christensen & Pauly, 1992; Pauly et al., 1998):

... (9) dimana,

Troph = tingkat trofik jenis ikan Troph = 1 + 𝐷𝐶_𝑖𝑗

𝐺

𝑗 =1

∗ Troph_𝑗

(38)

DCij = fraksi mangsa (prey) ke-i yang dimanfaatkan ikan ke-j

Trophj = tingkat trofik mangsa ke-j

G = jumlah kelompok mangsa yang dimanfaatkan ikan ke-j

H. Luas Relung (Niche Breadth)

Luas relung ikan dianalisis untuk mendapatkan gambaran spesialisasi dan generalisasi ikan dalam memanfaatkan sumber daya pakan alami yang tersedia maupun ruang di perairan. Formula yang digunakan untuk menghitung luas relung adalah Levin's Measure yang distandardisasi dengan nilai 0-1 (Novakowski et al., 2008):

... (10) dimana,

Bi = indeks luas relung Levin yang distandardisasi ikan ke-i

n = jumlah seluruh pakan alami/ruang yang dimanfaatkan oleh ikan ke-i

Pij = proporsi pakan alami/ruang yang dimanfaatkan oleh jenis ikan ke-i untuk mangsa ke-j

Nilai luas relung pakan/ruang ikan dibedakan menjadi tiga klasifikasi, yaitu ikan tergolong spesialis jika Bi<0,4; ikan tergolong intermediate/medium jika 0,4≤Bi≤0,6; dan ikan tergolong generalis jika Bi>0,6 (Novakowski et al., 2008).

(39)

I. Tumpang Tindih Relung (Niche Overlap)

Tumpang tindih (niche overlap) dihitung untuk mengetahui persaingan antara jenis ikan asing invasif dan ikan asli dalam memanfaatkan pakan alami dan ruang yang tersedia di perairan. Perhitungan tumpang tindih pemanfaatan pakan dan ruang menggunakan Schoener Index (Colwell &

Futuyma, 1971; Moyle & Senanayake, 1984; Grossman, 1986), yaitu:

... (11) dimana,

Cx = Schoener Index

Pxi, Pyi = proporsi jenis organisme makanan ke-i yang digunakan oleh dua kelompok ikan x dan y

Nilai tumpang tindih relung Schoener Index memiliki tiga klasifikasi, yaitu nilai Cx<0,33 menunjukkan rendahnya tumpang tindih relung; nilai 0,33≤Cx≤0,67 menunjukkan tumpang tindih relung tergolong moderat; dan nilai Cx>0,67 menunjukkan tingginya tumpang tindih relung (Moyle &

Senanayake, 1984).

J. Fekunditas

Fekunditas total atau mutlak didefinisikan sebagai jumlah telur yang terdapat dalam ovari ikan betina yang sudah matang (mature) (Nikolsky, 1963), ditentukan menggunakan metode gravimetrik (Bagenal & Braum, 1978; Efendie, 1979) dengan formula:

... (12) Cx = 1 −1

2 (Pxi − Pyi)

(40)

dimana,

F = fekunditas (butir)

X = jumlah telur dalam sebagian kecil dari sampel gonad (butir)

G = berat seluruh sampel gonad (gram)

Q = berat sebagian kecil dari sampel sampel gonad (gram) K. Nisbah Kelamin

Nisbah kelamin ditentukan melalui perbandingan antara ikan jantan dan betina. Penentuan seimbang atau tidaknya ikan jantan dan betina dilakukan uji chi-square pada selang kepercayaan 95% (α=0,05) (Steel & Torie, 1989).

Keseragaman sebaran rasio kelamin dianalisis menggunakan formula:

χ² = ^{𝛴(𝑂𝑖–𝑒𝑖)}

𝑒𝑖 ... (13) dimana,

χ² = nilai peubah acak chi-square

Oi = frekuensi ikan jantan dan betina ke-i yang diamati ei = frekuensi harapan dimana jumlah ikan jantan dan

betina adalah seimbang

L. Ukuran Pertama Kali Tertangkap (Lc50) dan Matang Gonad (Lm50)

Analisis untuk menduga ukuran panjang ikan rata-rata pada saat pertama kali matang gonad digunakan metode kurva logistik (King, 2012) dengan persamaan berikut:

P= 1/(1+exp[-r (L-Lc)]) ... (14) dimana,

(41)

P = probabilitas dari ukuran rata-rata ikan tertangkap/matang gonad

r = slope

L = panjang ikan Lc = intercept/(-slope)

M. Pertumbuhan dan Dinamika Populasi

Analisis data untuk mengetahui parameter pertumbuhan (L∞ dan K) dilakukan menggunakan metode ELEFAN RSA (response surface analysis), ELEFAN GA (genetic algorithm), dan ELEFAN SA (simulated annealing) dalam paket TrophfishR melalui perangkat lunak R (Mildenberger et al., 2017) melalui persamaan pertumbuhan Von Bertalanffy:

Lt = L∞[1-e^-K(t-to)] ... (15) dimana,

Lt = panjang total ikan pada saat umur ke-t (mm) L∞ = panjang total asimptotik (mm)

K = konstanta laju kecepatan pertumbuhan ikan (tahun^-1) t = umur ikan (tahun)

t0 = umur teoritis pada saat panjang total ikan berukuran nol

Untuk memilih kurva Von Bertalanffy terbaik didasarkan pada nilai Rn (Goodness of Fit) tertinggi dari metode ELEFAN RSA, ELEFAN GA, dan ELEFAN SA (Gayanilo et al., 2005) dengan acuan data life history dari paket FishLife melalui perangkat lunak R (Thorson et al., 2014; Thorsonet al., 2017). Umur teoritis (t0) dan prediksi rentang hidup alamiah/longevity (tmax) dihitung menggunakan persamaan Pauly (1983a):

(42)

Draft Laporan Tahunan 28 Log (-t0) = -0,3922 - 0,2752 Log (L∞) – 1,038 Log (K) ... (16) tmax = 3/K ... (17) Untuk menghitung performa pertumbuhan ikan lohan di alam digunakan Phi prime (Ø’) menggunakan rumus Pauly &

Murno (1984):

Ø' = ln K + 2(ln L∞) ... (18) Mortalitas/tingkat kematian total (Z) tahunan dianalisis menggunakan metode kurva hasil tangkapan yang dikonversikan ke panjang (length-converted catch curve) dengan input data parameter pertumbuhan (L∞ dan K) (Pauly, 1983b) menggunakan perangkat lunak FiSAT II (Gayanilo et al., 2005). Koefisien mortalitas alami (M) tahunan dihitung menggunakan formula empiris Pauly (1980):

Log (M) = -0,0066 – 0,279 Log (L∞) + 0,654 Log (K) + 0,4634 Log (T) ... (19) dimana,

M = mortalitas alami (tahun-1) T = suhu rata-rata perairan (°C)

Laju mortalitas penangkapan (F) tahunan didapatkan dari hasil pengurangan mortalitas total tahunan dengan laju mortalitas alami tahunan (F=Z-M), kemudian laju eksploitasi (E) didapatkan dari hasil pembagian antara mortalitas penangkapan tahuanan dengan total mortalitas tahunan (E=F/Z) (Pauly, 1980).

Pola peremajaan (recruitment) diperoleh dengan memproyeksikan data frekuensi panjang terhadap waktu dengan menggunakan pendekatan parameter pertumbuhan.

(43)

Pendugaan pola peremajaan menggunakan bantuan program FiSAT II (Pauly, 1982; Gayanilo et al., 2005). Asumsi dari estimasi pola peremajaan adalah terdapat satu bulan dalam setahun dengan peremajaan bernilai nol dan semua sampel ikan tumbuh dengan satu set tunggal parameter pertumbuhan yang sama (Gayanilo et al., 2005).

N. Selektivitas dan Efektifitas Jaring Insang

Kajian teknologi pengendalian IAS dilakukan berdasarkan pendekatan selektivitas alat tangkap menggunakan jaring insang (gillnet). Penangkapan ikan contoh menggunakan metode percobaan langsung dengan beberapa ukuran mata jaring. Estimasi selektivitas jaring insang dilakukan menggunakan model logistik/model Holt dengan menggambarkan kurva seleksi tertangkapnya secara terdistribusi normal (Sparre & Venema, 1999). Asumsi untuk model ini adalah:

- Ikan yang tertangkap secara gilled (ikan tertangkap tepat di belakang tutup insang) dan wedged (ikan tertangkap mengelilingi badan sejauh sirip punggung).

- Panjang optimum ikan tertangkap dari kurva seleksi adalah proporsional terhadap ukuran mata jaring.

- Kedua kurva seleksi dari dua mata jaring mempunyai standar deviasi yang sama.

- Kedua mata jaring mempunyai daya tangkap (fishing power) yang sama.

Formula untuk model ini adalah:

... (20) Lm(i) = SF*m(i) ... (21) 𝑆_𝐿 = 𝑒𝑥𝑝 (𝐿 − 𝐿𝑚)²

2𝑠²

(44)

dimana,

SL = titik-titik kurva seleksi

L = interval titik tengah panjang ikan yang tertangkap Lm(i) = panjang optimum ikan yang dapat tertangkap pada

mata jaring ke-i s = standar deviasi

SF = selection factor (faktor seleksi)

m(i) = jumlah ikan yang tertangkap ukuran panjang ke-i Analisis efektivitas alat tangkap menggunakan Rancangan Acak Kelompokdan Uji lanjut BNT (Beda Nyata Terkecil/Least Significant Difference) (Mattjik &

Sumertajaya, 2013). Pendekatan kelompok yang dianalisis adalah kelompok mata jaring (mesh size) dan waktu penangkapan tertentu(nokturnal-diurnal dan strata kedalaman) dengan ulangan percobaan penangkapan. Uji statistik menggunakan perangkat lunak Microsoft Excel (Anova: Two-Factor Without Replication).

O. Length Based Spawning Potential Ratio (LB-SPR)

SPR atau rasio potensi pemijahan adalah proporsi potensi reproduksi sumber daya ikan setelah/sebelum adanya tekanan penangkapan. SPR diperlukan untuk mengetahui status stok per tahun (status of annual stock). Estimasi rasio potensi pemijahan dianalisis dengan metode SPR berbasis data panjang (Length based SPR/LB-SPR) yang diasumsikan memiliki poor data stockdengan bantuan perangkat lunak R melalui paket Shiny (Hordyk et al., 2014). Secara umum, untuk menghitung SPR diperlukan data life history yang terdiri atas rasio mortalitas alami dan kurvatur pertumbuhan

(45)

(M/k), rasio ukuran matang gonad (Lm50 & Lm95) dan panjang asimptotik (Lm/L∞), dan selektivitas alat tangkap (SL50 &

SL95) (Hordyk et al., 2014; Prince et al., 2014).

Kondisi stok sumber daya diklasifikasikan berdasarkan nilai persentase SPR, yaitu <20% status stok tergolong lebih tangkap (overfished), 20-40% status stok tergolong baik, dan

>40% status stok tergolong kurang tangkap (underfished) (Prince et al., 2014). SPR menjadi patokan dalam menentukan model pengendalian berbasis penangkapan.

P. Genetika Populasi

Hasil amplifikasi dari masing-masing sampel dikarakterisasi dan dilakukang skoring untuk mengetahui tipe haplotype yang teridentifikasi. Berdasarkan tipe haplotype yang diperoleh diekstrak informasi yang terkait diantaranya jumlah Allel, polimorfik, heterozigositas, dan diversitas haplotype darimasing-masing sampel kemudian dianalisis dengan perangkat lunak TFPGA (Miller, 1997) dan popgen32 (Yeh et al., 1999). Jarak genetika dan hubungan kekerabatan antar populasi yang disajikan dalambentuk dendrogram.

Analisis diversitas haplotipe dilakukan berdasarkan Nei

&Tajima (1981) dengan formula:

h = ^𝑛

𝑛−1 1 − 𝑋𝑖 ... (22) dimana,

h = diversitas haplotipe n = jumlah sampel

Xi = frekuensi haplotipe sampel ke i.

(46)

Jarak genetik merupakan ukuran perbedaan genetika antara populasi yang dihitung berdasarkan frekuensi haplotype setiap populasi. Perhitungan jarak genetika berdasarkan Nei&Tajima (1981) dengan formula:

D= - ln [{Jab/{(Ja × Jb) ... (23) dimana,

D = jarak genetika

Jab = frekuensi haplotipe pada lokus dengan populasi yang sama

Ja & Jb = frekuensi haplotipe pada populasi A dan B

Hubungan kekerabatan antar populasi dalam bentuk dendrogram berdasarkan analisis kluster terhadap nilai jarak genetika menurut metode jarak rata-rata UPGMA (Unweight Pair Group Methods Arithmatec) (Bermingham, 1990).

Karakterisasi populasi genetik dilakukan menggunakan analisa kluster Bayesian difasilitasi perangkat lunak STRUCTURE menggunakan pengulangan (iterasi) (Pritchard et al., 2000). Data sequence yang diperoleh dianalisa menggunakan analisa filogeni maximum likelihood terfasilitasi perangkat lunak MEGA 6 (Tamura et al., 2007).

(47)

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1. Karakteristik Habitat

Pembahasan karakteristik habitat berdasarkan data kualitas air parameter fisika-kimia yang dirangkum dalam satu kesatuan badan air tersaji pada Tabel 2.

Tabel 2. Kualitas air Waduk Sermo secara umum

Parameter Satuan Baku

Mutu Kisaran Rata-Rata±SD

Fisika

Kedalaman m - 6,5-36,3 22,4 ± 12,8

Suhu Air ^oC 22˚-32˚ 26.0˚-30.6˚ 28.0 ± 1.5

Kecerahan m - 0.8-0.9 0.8 ± 0.4

Konduktivitas μS/cm - 107.50-220.80 192.89 ± 26.6

TDS mg/L 1.000 97.50-136.50 122.01 ± 9.5

TSS mg/L - 0.33-32.83 5.92 ± 9.02

Kekeruhan NTU - 4.53-32.90 12.77 ± 8.45

Warna Air - - Hijau

Bau Air - - Tidak berbau hingga kedalaman ± 5-

10 m; Berbau di dasar perairan Kimia

pH Unit 6-9 7.3-8.6 7.8 ± 0.5

Oksigen

Terlarut mg/L >3 0.5-9.2 3.2 ± 2.8

CO2 mg/L ≤15 0.0-27.8 13.9 ± 10.0

Alkalinitas mg/L ≥20 47.7-95.4 68.9 ± 11.8

P-PO4 mg/L 0,01-0,03 0.005-0.018 0.012 ± 0.005 Bahan Organik

Total mg/L 400 3.1-6.8 4.3 ± 0.9

Klorofil-a Mg/m³ 2-10 8.6-42.7 17.7 ± 14.2

Kondisi kualitas air secara umum masih baik untuk perikanan dan sesuai baku mutu. Namun demikian, terdapat beberapa parameter yang melebihi baku mutu, terutama

(48)

oksigen terlarut dan klorofil-a. Oksigen menjadi salah satu faktor pembatas, dimana pada kedalaman ≥ 10 meter cenderung < 3 mg/L bahkan mendekati nol (Gambar 3). Hal ini tentu akan berpengaruh pada sebaran vertikal tiap jenis ikan. Ikan Cichlid diketahui menyukai kedalaman perairan tertentu untuk digunakan dalam pemijahan, namun dengan kondisi kualitas air di Waduk Sermo tentu mempengaruhi perilaku reproduksinya. Hal yang sangat dimungkinkan adalah ikan berkumpul di permukaan dan zona litoral.

Berdasarkan indeks Carlson dengan parameter kecerahan dan klorofil-a, saat ini status trofik Waduk Sermo tergolong eutrofik. Hal ini berbeda dengan kondisi kesuburan Waduk Sermo pada tahun 2013 yang bersifat mesotrofik (Purnomo et al., 2013). Oleh karena itu, pakan utama berupa plankton sangat berlimpah di Waduk Sermo.

Karakteristik habitat di perairan Waduk Sermo tergolong homogen. Hal ini dikarenakan tidak ada aktivitas antropogenik yang berbeda di sempadan waduk. Namun demikian, penduduk sekitar gemar menanam jagung dan tanaman sayuran lainnya di sempadan waduk ketika air surut.

Kondisi tersebut dapat meningkatkan kesuburan perairan akibat pupuk dari tanaman yang dapat masuk ke perairan melalui limpasan ketika hujan dan ketika air waduk meningkat.