MAKALAH METODE DAN TEKNIK ANALISIS BIOTA PERAIRAN

Makalah Ekologi Perairan

METODE DAN TEKNIK ANALISIS

BIOTA PERAIRAN

 

Disusun Oleh :

Kelompok 5

Dahliana                         41222200

Puput Rahayu                4122220009

Roma Duma                   4121220010

Yuli Hardiyanti              4122220013

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

2014

KATA PENGANTAR

            Puji syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan berkah dan hidayah-Nya kepada kami sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini yang berjudul, “Metode dan Teknik Analisis Biota Perairan” dalam kajian Biologi sebagai bentuk pengajuan tugas dari mata kuliah Ekologi Perairan oleh Bapak Puji Prastowo, M.Si

Adapun makalah ini berisi 3 Bab yakni Bab 1 berupa pendahuluan dari pembuatan makalah, Bab 2 berupa pembahasan dari metode biota perairan, dan teknik analisi biota perairan, dan Bab 3 yang berisi kesimpulan berupa ringkasan dari makalah ini.

Kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk makalah ini. Akhir kata, semoga segala informasi yang terdapat di dalam makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

Medan, 28 September 2014

Penulis

DAFTAR ISI

Kata Pengantar                                                                                                            ii

Daftar Isi                                                                                                                     iii

Daftar Gambar                                                                                                            iv

Daftar Tabel                                                                                                                v

Bab 1. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang                                                                                                      1

1.2 Rumusan Masalah                                                                                                 1

1.3 Tujuan                                                                                                                   2

Bab 2. Pembahasan                                                                                                  

2.1 Teknik Pengambilan Sampel                                                                             3

2.1.1 Plankton                                                                                                             3

2.1.2 Bentos                                                                                                                5

2.1.3 Ikan                                                                                                                    6

2.2 Analisis Data                                                                                                        8

2.2.1 Kelimpahan Plankton                                                                                         8

2.2.2 Kelimpahan Bentos                                                                                            8

2.2.3 Kelimpahan Ikan                                                                                                9

2.2.4 Indeks Keragaman                                                                                             9

2.2.5 Indeks Kemerataan                                                                                            10

2.2.6 Indeks Dominansi                                                                                              11

2.2.7 Model Distribusi Kelimpahan dan Model Grafik Komunitas Frontier              11

Bab 3. Penutup                                                                                                          14

3.1 Ringkasan                                                                                                              14

Daftar Pustaka                                                                                                            15

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Jaring Plankton (Plankton Net)                                                               3         

Gambar 2.2 Eckman Grab                                                                                           6         

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Hubungan Indeks Shannon Wiener dengan Derajat Pencemaran Air        11                   

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

            Cerminan dampak negative proyek pembangunan (kegiatan manusia) maupun kegiatan alam terhadap perairan antara lain berupa perubahan tipe komunitas, menurunnya keanekaragaman jenis, menurunnya produktivitas (biomassa) dan hilangnya jenis-jenis organisme perairan berupa plankton, bentos, makrofita, ikan dll. Untuk mengetahui adanya perubahan atau keadaan eksosistem perairan tersebut, maka perlu dilakukan pengukuran komponen biota perairan.

            Komponen biologi perairan (Plankton, Bentos, Perifiton dan Nekton) dapat digunakan sebagai penduga kualitas perairan secara efisien melalui teknik indikator biologi (biological indicator). Ketepatan analisis dan pengambilan kesimpulan serta rekomendasi di dalam penelitia sangat ditentukan oleh ketelitian dalam pengukuran komponen lingkungan. Teknik pengukuran biologi perairan ini meliputi penentuan stasiun (lokasi), pengambilan contoh (sampel), teknik pengambilan, dan pengawetan contoh serta perhitungan organisme perairan tersebut atau teknik analisis data.

1.2 Rumusan Masalah

            Beberapa kajian yang akan dibahas untuk makalah ini adalah :

1.      Bagaimana teknik pengambilan sampel untuk organisme perairan seperti plankton, bentos dan ikan?

2.      Bagaimana cara menghitung kelimpahan organisme perairan seperti plankton, bentos dan ikan?

3.      Bagaimana indeks keragaman, kemerataan, dominansi populasi pada organisme perairan?

4.      Bagaimana hubungan model distribusi kelimpahan dan model grafik suksesi komunitas frontier?

1.3 Tujuan

1.      Mengetahui teknik pengambilan sampel untuk organisme perairan seperti plankton, bentos dan ikan.

2.      Mengetahui cara menghitung kelimpahan organisme perairan seperti plankton, bentos dan ikan.

3.      Mengetahui indeks keragaman, kemerataan, dominansi populasi pada organisme perairan.

4.      Mengetahui hubungan model distribusi kelimpahan dan model grafik suksesi komunitas frontier.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Teknik Pengambilan Plankton

2.2.1 Plankton

            Pengukuran plankton sangat penting didalam studi lingkungan perairan, karena fitoplankton fitoplankton merupakan produsen primer yang memberikan kontribusi terbesar terhadap produksi total didalam ekosistem perairan.

a. Penentuan Stasiun Plankton

            Prinsip yang harus diperhatikan dalam menentukan stasiun pengambilan sampel plankton adalah harus mencakup daerah perairan yang hendak diamati. Pengambilan sampel harus mewakili daerah hulu dan daerah hilir dari daerah yang akan diamati.

b. Alat Pengumpulan Plankton

            Cara mengumpulan plankton, yang habitatnya di permukaan air tawar, dan air laur. Maka diperlukan sebuah alat yakni jaring plankton (plankton net)

Gambar 2.1 Plankton Net

            Ada beberapa tipe alat yang dapat dipergunakan untuk mengumpulkan plankton pada perairan seperti pompa, botol, planktonometer, dan jaring plankton. Namun kelemahan dari plankton net adalah sukar untuk mengukur volume air yang tersaring, sukar untuk mengambil contoh air pada kedalaman tertentu dan tidak dapat mengumpulkan sebagian nanoplankton sehubungan dengan ukuran mata jaring minimal -28 um.

c.  Cara Pengumpulan Plankton

            Pengoperasian jaring plankton dilakukan dengan cara menariknya pada kecepatan tertentu, disesuaikan dengan ukuran mata jaring agar jaring tidak rusak. Air akan melalui mulut jaring, sehingga plankton yang terbawa aliran air akan tersaring. Untuk kepentingan analisis plankton secara kuantitatif, maka diketahui volume air yang tersaring.

            Penentuan volume air yang tersaring selama penarikan jaring dapat dilakukan dengan menggunakan alat flow meter mulut jaring. Sebelum dan sesudah pengumpulan plankton hendaknya flow meter ini dikalibrasi. Pada kalibrasi ditentukan panjang kolom air (m) yang diperlukan untuk menghasilkan satu rotor (p). Dengan diperolehnya nilai p, maka volume air tersaring dapat diukur berdasarkan rumus :

V = R x a x p

Keterangan :

V = Volume air yang tersaring (m³)

R = Jumlah putaran rotor

a = Luas mulut jaring (m²)

           

            Bila jaring plankton ditarik dibelakang perahu atau kapal, sedangkan flow meter tidak tersedia, volume air yang disaring secara kasar dapat dihitung berdasarkan rumus :

V = s x a

Keterangan :

V = Volume air yang tersaring (m³)

s = Jarak yang ditempuh kapal/perahu dari saat menarik jaring sampai saat berhenti

a = Luas mulut jaring (m²)

            Bila dilakukan secara vertical, volume air yang tersaring dapat dihitung berdasarkan rumus :

V = d x a

Keterangan :

V = Volume air telah tersaring (m³)

d = Kedalaman dimana jaring plankton ditenggelamkan (m)

a = luas mulut jaring (m²)

d. Pengawetan Sampel Plankton

            Berbagai bahan pengawet yang dapat digunakan dalam pengawetan plankton, namun dalam hal ini akan dibatasi pada yang umum dipakai oleh para peneliti, antara lain alkohol, formalin dan larutan KI serta larutan lugol asam asetat.

            Penggunaa larutan lugol asam asetat merupakan bahan pengawet plankton yang paling baik digunakan karena daya kerjanya yang tidak terlalu tajam. Cara membuat larutan ini adalah :

o   Larutkan 10 gr KI dalam 20 ml aquades

o   Tambahkan 5 gr Iodium murni, lalu aduk dengan rata sampai larut

o   Tambahkan lagi 50 ml aquades dan 5 gr CH₃COONa (Na Asetat), kemudian simpanlah larutan ini didalam botol yang berwarna gelap.

Untuk mengawetkan dan membunuh sampel plankton, larutan lugol tersebut diatas cukup tiga tetes untuk volume sampel sebanyak 100 cc. Sampel yang telah diisi pewanget dikocok secara merata.

2.1.2 Bentos

Peranan bentos di dalam ekosistem perairan sangat besar , dianatarnya sebagai pengurai bahan-bahan organik yang terdapat di dasar atau dalam dasar perairan. Selain itu sebagai pentransfer energi dan produksi primer ke organisme dengan trophic-level yang lebih tinggi. Selain itu, beberapa diantaranya bernilai ekonomis penting, seperti dari golongan kepiting dan udang. Akhir –akhir ini juga telah berkembang teknik pendugaan kualitas air dengan menggunakan bentos sebagai indikator.

a.        Penentuan Stasiun Pengambilan Sampel Bentos

            Prinsip penentuan stasiun pengambilan contoh bentos hampir sama dengan prinsip penentuan stasiun pengambilan contoh plankton. Pada umumnya pengambilan contoh bentos dan plankton dalam suatu penelitian.

b.        Pengumpulan dan Pengawetan Sampel Bentos

Untuk mengumpulkan bentos dapat digunakan beberapa tipe alat, disesuaikan  dengan jenis dan keadaan perairan. Beberapa tipe alat yang sering digunakan adalah : eckman grab, peterson grab, surber square root sampler ( jala surber) dan bingkai kuadrat.

Pengumpulan bentos di danau atau sungai yang berarus lambat dan dasar lunak biasanya menggunakan peterson grab. Sedangkan untuk mengumpulkan bentos di sungai yang dangkal di gunakan surber square foot sampler atau bingkai kuadrat.

Bentos yang terdapat di perairan daerah pesisir pantai atau bagian laut yang dangkal dapat dikumpulkan dengan menggunakan bingkai kuadrat, sedangkan di bagian laut yang dalam digunakan eckman grab

Gambar 2.2 Eckman Grab

2.1.3 Ikan

a. Penentuan Stasiun Pengambilan Sampel Ikan

            Penentuan lokasi sampling ikan tergantung pada maksud penelitian, kondisi habitat/keadaan hidrografi, yang menyangkut kondisi tanahnya (berpasir,berkapur,berkarang,curam atau landai), tempat pemasukan dan pengeluaran air, tipe dasar perairan ( berkapur, berpasir,batu-batuan, karang atau banyaknya bekas tumbuh-tumbuhan). Yang menutupi permukaan perairan, tumbuh-tumbuhan atau benda-benda lainnya yang menjdai tempat perlindungan ikan dan sifat kimiawi perairan serta suhu periaran.

b.  Pengumpulan Sampel

            Alat dan teknik/cara menangkap ikan mempunyai peranan yang penting untuk mendapatkan data yang diinginkan, semua alat penagkapan ikan dapat digunakan untuk mengadakan penelitianbiota ikan.

            Alat tangkap ikan sesuai dengan jenis dan habitatnya. Untuk perairan sungai dengan dasar berbatu, dangkal dan cukup berarus lebih cocok memakai electric fishing, sedangkan untuk air yang mengalir dan cukup dalam, bisa mempergunakan pancing, jala atau gill net.

c.    Pengawetan Sampel ikan

            Sampel ikan yang memerlukan analisis lanjutan di laboratorium, data yang diperlukan telah di catat di lapangan, harus diawet tepat, disimpan di tempat yang aman serta cepat di capai apabila kelak memerlukannya.

            Bahan pengawet yang baik ialah formalin 10 % atau alkohol 95 % maupun 50%. Sebelum alkohol di pergunakan, biasanya ikan diawetkan dahulu dengan formalin selama beberapa hari, kemudian dicuci dengan air, lalu direndam selama 24 jam, baru di taru di dalam alkohol.

            Formalin yang umum di pergunakan adalah 4-5 % untuk ikan berukuran kecil. Untuk ikan berukuran besar (> 15 cm ) adalah 10 %. Untuk mencegah proses pengamatan ikan – ikan yang di awet, biasanya formalin di campur dengan borak ( 5 gr tiap 2 liter). Untuk ikan berukuran besar sebelum di awet diadakan penorehan pada sisi perut di sebelah kanan sepanjang lebih kurang sepertiga panajang rongga perutnya. Hal ini dilakukan agar bahan pengawet lebih mudah masuk ke dalam rongga perut, sehingga organ – organ perut ikan tidak membusuk.

            Bahan formalin dapat di kurangi bila sebelum di awet ikan terlebih dahulu direndam selama beberpa menit didalam larutan NaHSO₃ dan Na₂SO₃ dengan perbandingan 60 gram NaHSO₃ dan 90 gram Na₂SO₃ dengan perbandingan  60 gram NaHSO₃ dan 90 gram Na₂SO₃ untuk tiap liter air. Dapat juga direndam terlebih dahulu dalam alkohol 70% yang sebelumnya di bilas dengan air.

2.2 Analisis Data

            Setelah didapatkan sampel plankton, bentos dan nekton secara mewakili, maka langkah selanjutnya adalah menganalisis sampel organisme tersebut agar dapat dijadikan dasar analisis serta pengambilan kesimpulan dari sebuah penelitian.

            Beberapa parameter penting dari organisme tersebut yang biasanya sangat diperlukan dalam penelitian adalah jumlah dan komposisi species, kelimpahan, dan keberadaan species endemik serta metode kualitatif (indeks) pada pendekatan indikator biologis sebagai penduga kualitas perairan.

2.2.1 Kelimpahan Plankton

            Ada beberapa metode pengukuran kelimpahan plankton, namun yang paling lazim digunakan adalah metode microtransect dan Ulterman’s. Berikut ini akan diuraikan tentang metode Microtransect yakni :

a.       Sampel air plankton dikocok air tersebut perlahan hingga merata (homogen)

b.      Ambil satu tetes sampel air tersebut dan catat volumenya kemudian taruh pada gelas objek dan tutup dengan gelas penutup.

c.       Amati dengan menggunakan mikroskop sebanyak 10 kali transect

d.      Jumlah total individu / tetes :

Luas gelas penutup        x       Jumlah rata-rata individu

Luas 1 lapang pandang           Lapang pandang

e.       Jumlah total individu / liter

Keterangan :

O1 = Luas gelas penutup (mm²)

Op = Luas 1 lapang pandang (mm²)

Vr = Volume air contoh yang tersaring dalam bucket (ml)

Vo =Volume 1 tetes air contoh (ml)

Vs =Volume air tersaring dengan jaring plankton (l)

n = Jumlah plankton pada seluruh lapang pandang

p = Jumlah lapang pandang

2.2.2 Kelimpahan Bentos

            Semua organisme bentos baik makro maupun mikro yang diambil pada satu luasan transek / alat, diidentifikasi dan dihitung jumlahnya dibawah mikroskop binokuler atau monokuler. Jumlah individu per satuan luas transek / alat dihitung dari rata-rata jumlah individu pada beberapa pengambilan sampel dengan rumus :

X =

            n

Keterangan :

X = rata-rata jumlah individu pada pengambilan sampel sebanyak n kali.

Xi = Jumlah individu pada pengambilan sampel ke-i

n = Jumlah pengambilan sampel

2.2.3 Kelimpahan Ikan (Nekton)

Untuk mengetahui kelimpahan atau kepadatan (K) dan kelimpahan relative (KR) dipergunakan rumus :

K =

KR =

Keterangan :

K = Kepadatan populasi

KR = Kepadatan relatif

2.2.4 Indeks Keragaman atau Indeks Diversitas

Keragaman populasi

H’ =

Keterangan:

H’ = Indeks keragaman Shannon wiener

S = jumlah species

Pi =

Ni = Jumlah individu species ke-i

N = Jumlah total individu

Indeks keragaman Shannon-Wiener dengan ketentuan :

< 0 < 2 < 2,302                       : Nilai indeks keragaman rendah

< 2,302 < H < 6,907               : Nilai indeks keragaman sedang

< H > 6,907                             : Nilai indeks keragaman tinggi

Tabel 2.1 Hubungan antara Indeks Keragaman Shannon Wiener dengan Derajat Pencemaran Perairan

 

2.2.5 Indeks Keseragaman atau Kemerataan

Keseragaman populasi dapat dihitung dengan rumus berikut :

E =                            (Nilai berkisar antara 0 – 1)

Keterangan :

E = Indeks keseragaman Shannon

H’ = Ln S

H_max = Jumlah taksa

            Semakin kecil nilai E, semakin kecil keseragaman suatu populasi yang berarti penyebaran jumlah individu setiap species tidak sama dan ada kecenderungan populasi tersebut didominasi oleh suatu species. Begitu juga sebaliknya, dan keseragaman yang tinggi menunjukkan kondisi lingkungan yang baik.

2.2.6 Indeks Dominansi

            Untuk melihat dominansi dalam suatu populasi digunakan indeks Dominansi dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

C =(  )²

Keterangan :

C = Nilai indeks dominansi, berkisar antara 0 -1

Ni = Jumlah individu species ke-i

N = Jumlah total individu

            Semakin besar nilai C, maka ekosistem tersebut terdapat species yang dominan.

2.2.7 Model Distribusi Kelimpahan dan Model Grafik Suksesi Komunitas Frontier

            Pengaruh dan analisis tingkat kestabilan komunitas yang berkaitan dengan kualitas lingkungan perairan digunakan Model Distribusi Kelimpahan Motomura, Preston dan MacArthur.

a.    Model Motomura (Model Log Linear)

            Model Motomura (Model Log Linear) artinya ada hubungan linear antara log kelimpahan individu dengan peringkat species. Model ini menggambarkan keadaan eskosistem organisasi komunitas bersifat kompetitif, tidak stabil, mengalami gangguan, pembagian sumber daya tidak merata, dan produktivitasnya rendah, serta didominasi oleh species tertentu.

Bentuk persamaan tersebut adalah sebagai berikut :

qi = qi . mⁱ⁼¹ atau Log qi = ai + b

Keterangan :

qi = Jumlah individu atau kelimpahan species pada peringkat ke-i

m = anti log a = konstanta lingkungan dari Motomura

-ab = Konstanta regresi

            Nilai berkisar anatara 0 – 1, apabila m mendekati 1 berarti lingkungan baik, diversitas maksimum dan komunitas stabil.

b.   Model Preston (Model Log Normal)

            Model Preston merupakan model distribusi normal, menunjukkan hubungan antara Log2 dari kelimpahan dan biomassa dengan nilai probit peringkat ke-i. Hubungan ini menunjukkan dengan rumus sebagai berikut :

Log2qi = A . P (ki) = b

Keterangan :

qi = Jumlah individu species pada peringkat ke-i

A dan B = Konstanta

m = Konstanta preston (1/A2)

P (ki) = Nilai probit jenis peringkat ke-1

            Model log normal menggambarkan organisasi komunitas yang layak, produktif, matang dan kestabilan tinggi, pembagian relung merata, serta mebncirikan suatu komunitas yang seimbang (ideal).

c.    Model MacArthur (Model Broken Stick)

            Model MacArthur adalah model klasik yang menggambarkan hubungan non linear antara kelimpahan species dengan peringkat species, dimana pembagian relung mengacak tanpa tumpang tindih. Lingkungan ideal yang sangat produktif dan sangat stabil, ditunjukkan dengan rumus sebagai berikut :

qi =  

Keterangan :

qi = Jumlah individu pada peringkat species ke-i

Q = Jumlah total individu

N = Jumlah species

R = Peringkat species ke-i

i = Species atau genera ke-i

            Model yang sesuai untuk tiap lokasi ditentukan dengan uji kesesuaian model Matsushita (Dm), dimana model yang paling sesuai ditentukan oleh nilai Dm yang terkecil, dinyatakan dengan rumus :

Dm = (pi – qi)²

qi = qti/qti

ai = qoi/qoi

Keterangan :

qti = Kelimpahan species teoritis

qoi = Kelimpahan species observasi

            Model yang memiliki kesesuaian jarak terkecil yaitu model yang sesuai dengan kondisi komunitas tersebut. Strategi adaptasi dan tingkat suksesi suatu komunitas dalam kaitannya dengan kualitas lingkungan dapat diketahui dan diidentifikasi menggunakan model grafik Frontier.

BAB III

PENUTUP

3.1 Ringkasan

            Komponen biologi perairan dapat digunakan sebagai penduga kualitas perairan secara efisien melalui teknik indikator biologi, yakni melalui tahapan sebagai berikut penentuan stasiun (lokasi), pengambilan sampel, teknik pengambilan dan pengawetan sampel serta perhitungan organisme perairan tersebut atau teknik analisis data.

            Beberapa sampel yang biasa dijadikan indikator adalah plankton, bentos dan nekton.

Alat yang digunakan untuk menangkap plankton adalah jaring plankton atau plankton net, sedangkan untuk bentos adalah eckman grab dan untuk nekton adalah jaring nekton.

            Beberapa bahan kimia yang digunakan untuk pengawetan sampel adalah alkohol, formalin dan larutan KI serta larutan lugol asam asetat.

            Beberapa parameter dari organisme perairan yang biasanya sangat diperlukan dalam pengamatan adalah jumlah dan komposisi species, kelimpahan dan keberadaan species endemik serta metode kualitatif (indeks) pada pendekatan indikator biologis yakni Indeks keragaman (Diversitas), Indeks Keseragaman (Kemerataan), dan Indeks Dominansi.

DAFTAR PUSTAKA

Alaerts, G. 1987. Metode Penelitian Air. Surabaya : Usaha Nasional

Arinardi. 1995. Kisaran Kelimpahan dan Komposisi Plankton Predominan di Sekitar Pulau

            Sumatera. Jakarta : LIPI

Basmi, J. 1992. Ekologi Plankton. Bogor : Fakultas Perikanan IPB

Koesoebiono. 1979. Dasar-dasar Ekologi Perairan Bagian IV. Bogor : IPB

Tim Dosen. 2014. Ekologi Perairan. Medan : FMIPA Unimed

Suin, N. 2002. Metode Ekologi. Padang : Universitas Andalas