KOMPOSISI DAN KE ANEK ARAG AMAN MAKRO ZOOB ENTOS DI ALIRAN SUNGAI BABURA KABUPATEN DELI SERDANG
Oleh:
Sarah Devi Tarigan NIM 4103220038 Program Studi Biologi
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sain
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadiran Tuhan Yesus Kristus atas kasih karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Adapun skripsi ini berjudul “Komposisi dan Keanekaragaman Makrozoobentos di Aliran Sungai Babura Kabupaten Deli Serdang”, yang merupakan salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana.
Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada berbagai pihak yang telah berpartisipasi dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Untuk itu penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak Drs. H. Tri Harsono, M.Si selaku ketua jurusan Biologi sekaligus dosen Penguji, Bapak Drs. Lazuardi, M.Si selaku sekretaris jurusan Biologi sekaligus dosen Penguji, serta Ibu Dra. Melva Silitonga, MS, selaku Ketua Prodi Biologi. Selain itu penulis juga menyampaikan terimakasih kepada Ibu Dra. Masdiana Sinambela, M.Si sebagai dosen pembimbing skripsi yang telah banyak memberikan bimbingan dan motivasi pada penulis selama penulisan skripsi ini. Serta kepada Bapak Puji Prastowo selaku dosen penguji yang telah memberikan saran yang berguna untuk penyusunan skripsi ini. Terima kasih disampaikan kepada Ibu Dra. Usatun Hasanah, M. Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik dan Kepala Laboratorium Biologi yang telah memberikan izin untuk menggunakan laboratorium ekologi selama penelitian berlangsung serta kepada seluruh Bapak dan Ibu Dosen di jurusan Biologi yang telah banyak membimbing penulis selama perkuliahan.
Teristimewa penulis mengucapkan rasa terimakasih kepada kedua orang tua tercinta, Ayahanda Jinis Tarigan dan Ibu Tumiur Br Pasaribu buat setiap doa,
nasehat, kasih sayang yang begitu besar . Juga terimakasih kepada adik-adik tersayang Cory Christine Tarigan, Cici Triana Tarigan dan Abel Walkin Petrus
Tarigan buat doa dan dukungannya selama ini yang membuat penulis tetap bersemangat.
vi
dalam suka dan duka sejak menentukan judul, melakukan penelitian hingga menyelesaikan skripsi ini. Serta kepada Unju tercinta (Ade, Mistela, Nopa dan Sry) yang mendoakan dan memotivasi penulis. Juga kepada bang Mahady yang telah membantu saya dalam pengolahan data. Khusus kepada semua teman Biologi Non-Kependidikan 2010, terimakasih atas doa, motivasi, dan kebersamaan selama perkuliahan. Dan untuk semua pihak yang tidak dapat
penulis sebutkan satu persatu dan telah banyak membantu, penulis mengucapkan terimakasih dan Tuhan memberkati.
Penulis menyadari skripsi ini masih banyak kelemahan dari segi isi maupun tata bahasa, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat memberikan inspirasi bagi pembaca baik hanya sebagai bahan bacaan atau referensi untuk penelitian lanjutan dan bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkannya. Akhir kata penulis ucapkan terimakasih.
Medan, 9 Juni 2014 Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN i
RIWAYAT HIDUP ii
ABSTRAK iii
ABSTRACT iv
KATA PENGANTAR v
DAFTAR ISI vii
DAFTAR GAMBAR x
DAFTAR TABEL xi
DAFTAR LAMPIRAN xii BAB I. PENDAHULUAN 1 1.1. Latar Belakang Masalah 1
1.2. Ruang Lingkup Masalah 2
1.3. Rumusan Masalah 3
1.4. Tujuan Penelitian 3
1.5. Manfaat Penelitian 3
1.6. Definisi Operasional 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 5
2.1. DAS Babura 5
2.1.1. Karakteristik Sungai Bagian Hulu 6
2.1.2. Karakteristik Sungai Bagian Tengah 6
2.1.3. Karakteristik Sungai Bagian Hilir 6
2.2. Makrozoobentos 6
2.2.1. Kelompok Intoleran 8
2.2.2. Kelompok Fakultatif 10
2.2.3. Kelompok Toleran 10
2.3. Keanekaragaman 12
2.4. Faktor-faktor Abiotik yang Mempengaruhi Bentos 14
2.4.1. Suhu 14
2.4.2. Dissolved Oxygen (DO) 15
2.4.3. Biochemical Oxygen Demand (BOD) 15
2.4.4. Chemycal Oxygen Demand (COD) 16
2.4.5. Derajat Keasaman 17
viii
2.4.7. Kandungan Posfat 18
2.4.8. Substrat Dasar 19
2.4.9. Arus 20
2.4.10. Intensitas Cahaya 20
2.4.11. Kecerahan dan Kekeruhan 22
2.5. Ekologi Air Tawar 21
2.5.1. Ekologi Air Sungai 22
BAB III. METODE PENELITIAN 23
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian 23
3.2. Populasi Sampel 23
3.2.1. Populasi 23
3.2.2. Sampel 23
3.3. Alat dan Bahan 24
3.4. Pengukuran Parameter Biologi-Fisika-Kimia 25
3.5. Prosedur Kerja 26
3.5.1. Di Lapangan 26
3.5.2. Di Laboratorium 27
3.6. Teknik Analisis Data 28
3.6.1. Kelimpahan Makrozoobentos 28
3.6.2. Indeks Keanekaragaman Jenis (H’) 28
3.6.3. Indeks Keseragaman (E) 29
3.6.4. Indeks Dominansi (C) 29
BAB IV. PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian 30
4.2. Faktor Fisika Kimia Perairan 30
4.2.1. Deskripsi Faktor Fisika dan Kimia 31
4.2.1.1. Suhu 31
4.2.1.2. Kecepatan Arus 33
4.2.1.3. Intensitas Cahaya 34
4.2.1.4. Kedalaman 36
4.3.1.4. Derajat Keasaman (pH) 36
4.2.1.6. Dissolved Oksigen (DO) 37
4.2.1.7.Biological Oxygen Demand (BOD) 38
4.2.1.8. Nitrat 39
4.2.1.9. Substrat Dasar 40
4.3. Parameter Biotik 41
4.3.1. Organisme Makrozoobentos 41
4.3.2. Kelimpahan Makrozoobentos 43
ix
4.3.4. Keseragaman Makrozoobentos 44
4.3.5. Dominansi Makrozoobentos 45
4.4. Pembahasan 45
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 48
5.2. Saran 48
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1. Alat dan bahan yang digunakan 20
Tabel 3.2. Pengukuran parameter biologi-fisika-kimia 21 Tabel 4.2 Nilai faktor fisika kimia perairan di setiap stasiun
pengamatan pada perairan Sungai Babura 30 Tabel 4.3. Data Jumlah Individu dan Hasil Analisis Kelimpahan,
Keanekaragaman, Keseragaman, serta
Dominansi Makrozoobentos 41
Tabel 4.3. Indeks Keanekaragaman pada aliaran Sungai Babura 43 Tabel 4.4. Hubungan antara indeks Keanekaragaman
Shannon-Wiener dengan derajat pencemaran perairan 44 Tabel 4.5. Indeks Keseragaman Pada Aliaran Sungai Babura
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Ordo Ephemeroptera 8
Gambar 2.2. Ordo Trichoptera 9
Gambar 2.3. Ordo Plecoptera 9
Gambar 2.4. Larva Simulium 11
Gambar 2.5. Kelas Hirudinae 12
Gambar 2.6. Kelas Gastropoda 12
Gambar 4.1. Diagram Suhu di aliran Sungai Babura 33 Gambar 4.2. Diagram Kecepatan Arus di aliran Sungai Babura 34 Gambar 4.3. Diagram Intensitas Cahaya di aliran Sungai Babura 35 Gambar 4.4. Diagram Kedalaman di aliran Sungai Babura 36 Gambar 4.5. Diagram Derajat Keasaman (pH) di aliran Sungai Babura 37 Gambar 4.8. Diagram Kandungan Nitrat di aliran Sungai Babura 38 Gambar 4.7. Diagram BOD di aliran Sungai Babura 39 Gambar 4.6. Diagram kandungan Dissolved Oksigen (DO) di aliran
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Data jumlah makrozoobentos yang terdapat di
Aliran Sungai Babura Kabupaten Deli Serdang 52 Lampiran 2. Langkah-langkah perhitungan untuk kelimpahan,
keanekaragaman, keseragaman, dan dominansi 53
Lampiran 3. Stasiun tempat pengambilan sampel makrozoobentos di aliran Sungai Babura bagian hulu sampai tengah
di Kabupaten Deli Serdang 55
Lampiran 4. Dokumentasi pada saat penelitian di lapangan 58 Lampiran 5. Jenis-jenis makrozoobentos yang terdapat di aliran
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang Masalah
Makrozoobentos adalah hewan invertebrata yang hidup di dasar perairan. Makrozoobentos sungai termasuk hewan yang hidup relatif menetap di dasar sungai baik sungai mengalir kencang atau lambat. Hewan ini dapat merespon masukan bahan yang terus-menerus ke dalam sungai. Oleh karena itu, komposisi dan struktur komunitas makrozoobentos yang hidup dalam sungai merupakan hasil adaptasinya terhadap perubahan kualitas air yang terjadi di dalam sungai tersebut (Izmiarti, 2010). Makrozoobentos berperan sebagai mata rantai makanan dalam ekosistem perairan. Ditinjau dari level tropik makrozoobentos menduduki level konsumen pertama dan kedua dan pada akhirnya dimakan oleh konsumen yang lebih tinggi, seperti ikan. Selain itu hewan bentos berperan dalam siklus nutrien terutama dalam proses awal dari dekomposisi material organik. Makrozoobentos juga dapat digunakan sebagai hewan indikator dalam menilai kondisi lingkungan perairan (Febriyansyah, 2011).
Sungai merupakan salah satu bentuk ekosistem lotik (perairan mengalir) yang berfungsi sebagai media atau tempat hidup organisme makro maupun mikro, baik itu yang menetap maupun yang dapat berpindah-pindah. Organisme yang hidup dalam badan air ini adalah organisme yang memiliki kemampuan beradaptasi
terhadap kecepatan arus atau aliran air. Selain berfungsi sebagai media kehidupan, sungai juga berperan sebagai tempat pembuangan dari semua limbah kegiatan manusia seperti limbah dari daerah pemukiman, pertanian, perikanan, pariwisata dan industri yang ada di sekitarnya. Adanya masukan dari limbah di atas akan dapat merubah sifat fisika, kimia dan biologi dari ekosistem sungai. Perubahan tersebut dapat menurunkan kualitas air dan mengganggu tatanan kehidupan organisme di dalam sungai (Odum, 1994), salah satu diantaranya adalah komunitas makrozoobentos.
Sungai Babura merupakan sungai yang mengalir dari bagian hulu di Kecamatan Sibolangit sampai bagian hilirnya di Kelurahan Petisah Tengah.
2
Aliran Sungai Babura ini juga mengalir di sepanjang Kecamatan Namorambe yang merupakan bagian tengah dari sungai Babura. Topografi daerah hulu Sungai Babura semakin landai dengan kemiringan 0.2% laju air pada daerah ini cukup deras, terutama ke arah hilir sungai. Daerah hulu merupakan daerah pertanian, karena di sepanjang aliran sungai babura terdapat pemukiman penduduk yang mayoritas bertani, dan daerah wisata. Sedangkan di bagian tengah sungai Babura
terdapat daerah industri dan daerah terbuka. Sungai Babura dimanfaatkan sebagian masyarakat untuk mandi dan mencuci, belum lagi limbah industri yang dsengaja dibuang ke sungai sehingga semakin berkembangnya zaman membuat sungai ini semakin tercemar. Banyak sampah yang dibuang masyarakat di Sungai Babura, membuat organisme aquatik banyak yang mati sehingga sungai menjadi tercemar (Irianto, 2010).
Informasi tentang kondisi Sungai Babura ini masih terbatas. Laporan yang ada hanya sebatas kerusakkan fisik sungai dan debit airnya saja. Kondisi Sungai Babura bagian hulu juga sudah tercemar dan tidak sesuai dengan teori mengenai kondisi sungai bagian hulu pada umumnya jernih dan belum tercemar. Sedangkan tentang biotanya khususnya makrozoobentos belum ada informasinya. Berdasarkan hal-hal diatas dilakukan penelitian tentang makrozoobentos di aliran Sungai Babura bagian hulu di Desa Bingkawan Kecamatan Sibolangit sampai bagian tengah sungai Babura di Desa Tebing Ganjang Kecamatan Namorambe pada Musim Penghujan.
Berdasarkan uraian diatas penulis melakukan penelitian yang berjudul
“Komposisi dan Keanekaragaman Makrozoobentos di Aliran Sungai Babura
Kabupaten Deli Serdang”.
1.2. Ruang Lingkup Masalah
Dalam penelitian ini, ruang lingkup permasalahan dibatasi pada
3
1.3.Rumusan Masalah
Penelitian ini membahas mengenai Komposisi Makrozoobentos pada Aliran Sungai Babura yang meliputi :
1. Bagaimana komposisi makrozoobentos di Sungai Babura? 2. Bagaimana keanekaragaman makrozoobentos di Sungai Babura? 3. Bagaimanakah faktor fisika-kimia perairan di Sungai Babura?
1.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui komposisi makrozoobentos yang ada di Sungai Babura. 2. Mengetahui keanekaragaman makrozoobentos di sungai Babura. 3. Mengetahui faktor fisika-kimia perairan di Sungai Babura. 1.5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Sebagai sumber informasi mengenai komposisi dan keanekaragaman makrozoobentos di sungai Babura.
2. Sebagai sumber informasi bagi mahasiswa yang dapat dimanfaatkan untuk penelitian selanjutnya (sebagai pembanding).
3. Sebagai ilmu tambahan bagi si penulis mengenai kondisi fisika-kimia Sungai Babura dan biota perairan khususnya makrozoobentos.
1.6.Definisi Operasional
Bentos adalah organisme yang hidup di dasar perairan (substrat) baik yang sesil, merayap maupun menggali lubang yang biasanya hidup di pasir, lumpur, batuan, patahan karang atau karang yang sudah mati. Makrozoobentos merupakan hewan yang tidak bertulang belakang yang dapat dilihat oleh mata biasa dengan ukuran lebih besar dari 200µm - 500µm. Pengertian daerah aliran sungai (DAS) adalah suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan
4
yang mengalir ke satu arah. Daerah Aliran Sungai adalah suatu daerah yang dibatasi oleh pemisah topografi yang menerima, mengumpulkan air hujan, sedimen, dan unsur hara serta mengalirkannya melalui anak-anak sungai dan keluar pada satu outlet. Kelompok intoleran merupakan kelompok makrozoobentos yang memiliki kepekaan yang tinggi terhadap berbagai macam pencemaran. Kelompok Fakultatif adalah kelompok hewan memiliki toleransi
yang luas terhadap kondisi lingkungan hidupnya. Kelompok toleran merupakan kelompok yang dapat hidup pada daerah yang tercemar berat, walaupun ada beberapa jenis yang dapat hidup di daerah yang tercemar sedang. Disolved Oxygen (DO) merupakan banyaknya oksigen terlarut dalam suatu perairan.
Kehidupan di air dapat bertahan jika ada oksigen terlarut minimum sebanyak 5 mg oksigen setiap liter air. Biochemical Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen biologis adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme aerobik di dalarn air lingkungan untuk memecah (mendegradasi) bahan buangan organik yang ada di dalam air lingkungan tersebut. Chemycal Oxygen Demand merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan dalam proses oksidasi kimia yang dinyatakan dalam mg 0
48
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Pada rona lingkungan hutan dan ladang didapat makrozoobentos jenis
Baetis dan Acroneuria. Rona lingkungan penambang pasir didapat
Chironomus, Eristalis, Simulum, Haemopsis, Tubifex dan Acroeuria. Rona
lingkungan kebun pisang dan pemukiman penduduk didapat Chironomus, Eristalis, Simulum, Haemopsis, Tubifex dan Pleurocera.
2. Berdasarkan indeks keanekaragaman di sungai Babura, didapat hasil yang menunjukkan keanekaragaman jenis makrozoobentosnya rendah (untuk rona lingkungan hutan dan ladang) dan sedang (untuk rona lingkungan penambang pasir, kebun pisang, dan daerah terbuka).
3. Hasil pengukuran parameter kimia di sungai Babura adalah Suhu 25,6 oC, kecepatan arus 3,1 m/s, intensitas cahaya 583,8 lux, kedalaman 30,5 cm, pH 5,73 kadar DO 7,44 mg/l, BOD 4,4 mg/l, dan nitrat 1,04 mg/l.
5.2. Saran
Adapun saran yang dapat dikemukakan dari hasil penelitian ini adalah : 1. Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai komposisi dan
keanekaragaman makrozoobentos pada aliran Sungai Babura di Kabupaten Deli Serdang dengan jumlah stasiun penelitian yang lebih banyak mengingat luasnya aliran sungai ini sehingga data yang didapat semakin teliti.
2. Hendaknya penelitian ini dapat menjadi bahan informasi dan acuan bagi warga di sekitar DAS Babura di Kabupaten Deli Serdang mengenai
49
DAFTAR PUSTAKA
Agustatik, Sri., (2010), Gradasi Pencemaran Sungai Babon Dengan Bioindikator Makrozoobentos, Tesis Program Studi Ilmu Lingkungan Pasca Sarjana
Universitas Diponegoro, Semarang.
Arianto, E., (2008), Parameter Fisika-Kimia Perairan,
http://erikarianto,wordpress.com/2008/01/10/parameter-fisika-dan- kimiaperairan/
Apha, (1985), Standard Methods For The Examination of Water and Wastewater, Awwa, WPCF
Barus, (2004), Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai, Yogyakarta, Gajah Mada University Press.
Edmonso, W.T., (1959), Fresh Water Biology, 2nd ed, John Willey and Sons, Inc X.
New York.
Effendi, H., (2003), Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan Perairan, Penerbit Kanisius, Yogyakarta.
Fachrul, M. F., (2007), Metode Sampling Bioekologi, Bumi Aksara, Jakarta.
Fardias. (1992), Studi Keanekaragaman Makrozoobentos Di Danau Lau Kawar Desa Kuta Gugung Kecamatan Simpang Empat Kabupaten Karo, Skripsi Sarjana Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, Medan.
Febriyansyah. (2011), Komunitas Makrozoobentos Di Sungai Batang Hari Kabupaten Solok Sumatera Barat, Skripsi Sarjana Biologi Universitas Andalas, Padang.
Handayani, S.T., B. Suharto; Marsoedi, (2001), Penentuan Status Kualitas Perairan Sungai Brantas Hulu Dengan Biomonitoring Makrozoobentos: Tinjauan dari Pencemaran Bahan Organik, Biosciences 1 (1): 32.
Hynes, H.B.N.C., (1976), The Ecology Of Running Waters, Liverpod University Press.
Irianto dan Machbud, 2010, Fenomena Hubungan Debit Air dan Kadar Zat Pencemar Dalam Air Sungai (Studi Kasus: Sub DPS Citarum Hulu).
50
Krebs, (1985), Dasar-dasar Ekologi, Erlangga, Jakarta.
Mahida, U. N., (1993), Pencemaran Air dan Pemanfaatan Limbah Industri, Edisi Keempat, PT. Rajawali Grafindo, Jakarta.
Michael, (1994), Ekologi dan Penyelidikan Penelitian Lapangan dan Laboratorium.Universitas Indonesia, Jakarta.
Niken, (2005), Pengertian dan Penggolongan Bentos, http://bioindlog15.wordpress
Odum, E. P., (1994), Dasar-dasar Ekologi, Edisi Ketiga, Gajah Mada University Press,Yogyakarta.
Pratiwi, N. Krisanti., Nursiyamah; I. Maryanto, R. Ubaidillah; W. A. Noerdjito, (2004), Panduan Pengukuran Kualitas Air Sungai, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Purwati, S.U., I. Sutapa, (1999), Keanekaragaman Hayati Mikrobiota di beberapa Sungai Prokasih, Studi Pembangunan, Lingkungan dan Kemasyarakatan.
Rifgah, Marmita., Siahaan, Ratna; Roni, Koneri., Marnix L. Langoy, (2013), Makrozoobentos Sebagai Indikator Biologis Dalam Menentukan Kualitas Air Sungai Ranoyapo Minahasa Selatan Sulawesi Selatan, Jurnal Ilmiah Sains Vol. 13 No. 1
Rosmelina, R. D., (2009), Studi Keanekaragaman Makrozoobentos di Aliran Sungai Padang Kota Tebing Tinggi, Skripsi Sarjana Departement Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Sagala, E.P, (2012), Komposisi dan Keanekaragaman Benthos dalam menilai Kualitas Air Sungai Lematang, di Desa Tanjung Muning, Kecamatan Gunung Megang Kabupaten Muara Enim, Jurusan Biologi, Universitas Sriwijaya, Sumatera Selatan, Vol 15 no.2.
Salmin, (2005), Oksigen Terlarut (DO) dan Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) Sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas Perairan, Oseana XXX
Sastrawijaya, A. T., (2000), Pencemaran Lingkungan, Rineka Cipta, Surabaya.
―――――. (2009), Studi Komunitas Makroozoobentos di Perairan Hilir Sungai Lematang Sekitar Daerah Pasar Bawah Kabupaten Lahat, Jurusan Biologi, Universitas Sriwijaya: Sumatera Selatan.
51
air Sungai Cisadane, Jawa Barat – Banten, J.Bioslogos. 2(1):p.1-9.
