26

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Jenis Penelitian

Jenis penlitian yang digunakan adalah deskriptif kuantitatif. Penelitian

ini dilakukan untuk mendiskripsikan keanekaragaman makroinvertebrata

berdasarkan kualitas riparian di Sumber Maron Desa Karangsuko, Kecamatan

Pagelaran, Kabupaten Malang. Penelitian ini di analisis potensinya sebagai

sumber belajar SMA kelas X pada materi Ekologi: ekosistem, aliran energi,

siklus/daur biogeokimia, dan interaksi dalam ekosistem

3.2. Waktu dan Tempat Penelitian

3.2.1. Waktu

Penelitian dilaksanakan pada 3 September 2019 – 6 september 2019,

dengan pengambilan sampel yang dilakukan pada jam 07.00 pagi hari.

3.2.2. Tempat

Adapun tempat penelitian ini dilakukan di Sumber Maron Desa

Karangsuko, Kabupaten Malang. Pada aliran sungai Bureng berada di kawasan

sumber maron. Pengambilan sampeI makroinvertebrata dilakukan di tepi kanan

dan kiri sungai yang telah dipilih 3 lokasi sebagai stasiun penelitian, yakni: aliran

sungai sebelum kawasan wisata sumber maron (stasiun 1), aliran sungai dekat

kawasan wisata sumber maron (stasiun 2), dan setelah kawasan wisata sumber

maron (stasiun 3). Berikut Gambar 3.1 lokasi penelitian di sungai Sumber maron.

27

Gambar 3.1. Lokasi aliran sungai sumber maron

Keterangan :

1. : Stasiun 1 (aliran sungai sebelum kawasan wisata serta jauh dari

aktivitas masyarakat akan penggunaan lahan riparian di sumber maron)

2. : Stasiun 2 (aliran sungai dekat dengan kawasan wisata serta adanya

aktivitas masyarakat akan penggunaan lahan riparian di sumber maron)

3. : Stasiun 3 (aliran sungai jauh setelah kawasan wisata serta jauh setelah

adanya aktivitas masyarakat akan penggunaan lahan riparian di sumber maron)

28

3.3. Populasi dan Sampel

3.3.1. Populasi

Populasi dalam penelitian ini adalah semua makroinvertebrata dan

semua zona riparian di Sumber Maron desa Karangsuko, Kabupaten Malang.

3.3.2. Sampel dan Teknik Pengambilan Sampel

Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah vegetasi riparian dan

sampel makroinvertebrata yang ditemukan dalam penelitian di Sumber Maron

Desa Karangsuko, Kabupaten Malang. Penentuan titik sampling menggunakan

metode purposeve sampling. Pengambilan sampel dilakukan hanya atas dasar

pertimbangan peneliti yang menentukan unsur-unsur yang dikehendaki telah ada

dalam anggota sampel yang diambil (Sugiyono, 2016).

Analisis kualitas vegetasi riparian terhadap keanekaragaman

makroinvertebrata pada 3 stasiun dalam pengambilan sampel 3 kali ulangan, yang

telah ditentukan yaitu stasiun 1 di area aliran sungai sebelum adanya kawasan

wisata sumber maron, dan stasiun 2 di area aliran sungai dekat kawasan wisata

sumber maron dan stasiun 3 di area aliran sungai setelah kawasan wisata sumber

maron. Stasiun dibedakan berdasarkan alih tata guna lahan riparian sebagai

pemukiman di kawasan wisata sumber maron. Pengambilan sampel vegetasi

riparian dibedakan berdasarkan habitus tumbuhan yaitu herba dan semak (ground

cover) serta perdu dan pohon. Pengamatan ground cover dilakukan dengan

metode kuadrat menggunakan petak/plot 1x1 meter di kanan dan kiri tepi sungai.

Sedangkan untuk vegetasi riparian perdu dan pohon diamati dengan pengamatan

petak/plot 10x10 meter. Sedangkan pengambilan sampel makroinvetebrata pada

satu stasiun penelitian terdiri 6 plot yakni di tepi bagian sungai kanan-kiri. Jarak

antar stasiun adalah ±500 meter. Berikut Gambar 3.2 lokasi plot.

29

10x10 m

1x1

m

10x10 m

1x1

m

±

5

0

0

m

±

5

0

0

m

2 m

6 m

Gambar 3.2 Peletakkan plot-plot pada setiap stasiun

2 m

30

3.4. Alat dan Bahan

3.4.1. Alat

Berikut tabel 3.1 alat yang digunakan dalam penelitian.

Tabel 3.1. Alat yang digunakan dalam penelitian

No Alat Jumlah

1. Rollmeter 1

2. Plot 10x10 meter 2

3. Plot 1x1 meter 2

4. Toples 18

5. Papan dada 2

6. Lup 1

7. Jaring surber ( mesh 250 μm) 2

8. Global Positioning System (GPS) 1

9. Kamera 1

10. Pinset 1

11. Nampan 2

12. pH Meter 1

13. TDS Meter 1

14. Termometer batang 1

3.4.2. Bahan

Berikut Tabel 3.2 Bahan yang digunakan dalam penelitian.

Tabel 3.2. Bahan yang digunakan dalam penelitian

No Bahan Jumlah

1. Alcohol 70% 1 liter

2. Aquades 2 liter

3. Kertas label 2 lembar

4. Makroinvertebrata

3.5. Prosedur Kerja

Prosedur penelitian merupakan langkah-langkah yang akan dilakukan

dalam penelitian yang meliputi tahap penentuan lokasi dan plot, taham

pengamatan parameter kualitas riparian, tahap pengambilan sampel, tahap

pengukuran parameter fisika kimia air dan tahap identifikasi.

3.5.1. Tahap penentuan lokasi

Adapun langkah penentuan lokasi penelitian, ialah sebagai berikut:

1. Observasi dilakukan daerah penelitian untuk mengetahui ruang lingkup

area penelitian serta mengukur titik koordinat dengan GPS

2. Stasiun ditentukan menjadi tiga stasiun (Stasiun I di area aliran sungai

sebelum zona alih tata guna lahan riparian pada kawasan wisata sumber

31

maron, stasiun II di di area aliran sungai dekat zona alih tata guna lahan

riparian pada kawasan wisata sumber maron, Stasiun III di area aliran

sungai setelah zona alih tata guna lahan riparian pada kawasan wisata

sumber maron, jarak interval antar stasiun 500 meter

3. Pada setiap stasiun dibagi menjadi plot-plot vegetasi riparian, metode plot

kuadrat dengan 3 kali pengulangan disisi kanan dan kiri sungai yang

besarnya 10x10 meter untuk habitus perdu dan pohon serta plot 1x1 meter

untuk habitus herba. Pada setiap stasiun ditentukan plot makroinvertebrata

perairan. Dengan 3 pengulangan, dan setiap stasiun terdiri atas 6 plot

masing-masing di tepi kanan dan kiri sungai.

3.5.2. Tahap pengamatan parameter kualitas riparian

Adapun langkah pengamatan parameter kualitas riparian sebagai berikut:

1. Parameter total riparian cover diamati berdasarkan presentase penutupan

lalu diambil skor

2. Pamarmeter struktur riparian cover diamati berdasarkan keberagaman

penutupan antara pohon dan semak maupun herba, lalu diambil skor

3. Parameter kualitas cover diamati berdasarkan variasi geomorfologi sungai

dan tipe aliran, lalu diambil skor

4. Parameter kondisi saluran/ tepian diamati berdasarkan gangguan pada

habitat riparian lalu diambil skor

5. Jumlah skor total dihitung dari hasil skor total riparian cover, struktur

riparian cover, kualitas cover dan kondisi saluran/tepian lalu disesuaikan

dengan nilai standar indeks QBR oleh Colwell & Hill.

3.5.3. Tahap Pengambilan Sampel Makroinvertebrata

Adapun langkah pengambilan sampel makroinvertebrata sebagai berikut:

1. Pengambilan makroinvertebrata dilakukan sebelum ada orang masuk ke

dalam sungai dan dilakukan berlawanan arah dengan aliran sungai

(dimulai dari hilir dan diakhiri di hulu).

32

2. Substrat dasar sungai diaduk dengan menggunakan kaki, sehingga batu-

batu yang ada di sungai, ranting-ranting, dan akar tumbuhan yang

menggantung di tebing sungai naik dan dapat ditangkap jaring surber.

3. Jaring ditempatkan dan aliran air yang telah diaduk lalu ditampung

(bercampur bahan terlarut).

4. Pada substrat bebatuan, jaring ditempatkan pada tempat yang mudah

dijangkau dan ambil sampel lebih banyak

5. Pada substrat pasir, jaring ditempatkan 5 cm di atas dasar sungai agar tidak

banyak pasir yang terbawa

6. Sampel yang diambil dari jaring dimasukkan ke dalam toples berisi larutan

pengawet (alkohol 70 %).

7. Beri label berupa kode, waktu dan tempat pengambilan sampel pada

wadah (lakukan double coding untuk memastikan label tidak hilang karena

luntur oleh air atau lumpur)

8. Sampel dibawa ke Laboratorium dilakukan identifikasi menggunakan lup

dan mikroskop.

3.5.4. Tahap pengukuran parameter fisika dan kimia

Pengukuran parameter fisika dan kimia dapat di lakukan langsung pada masing-

masing stasiun di perairan Sumber Maron. Adapun aspek yang di ukur adalah

sebagai berikut:

a. Pengukuran suhu

1. Termometer batang dimasukkan ke dalam perairan

2. Selama ±3 menit thermometer ditunggu dalam perairan

3. Termometer batang diangkat dari perairan

4. Nilai yang tertera dicatat

b. Pengukuran TDS

Adapun langkah- langkah pengukuran TDS, yaitu:

1. Alat TDS meter telah disiapkan.

2. Tutup pelindung dibuka lalu dicelupkan pada perairan.

3. Angka yang tertera pada display ditunggu hingga angka konstan.

33

4. Nilai yang tertera dicatat.

c. Pengukuran pH

1. pH meter dimasukkan ke dalam air.

2. Selama ± 3 menit pH meter ditunggu dalam air.

3. pH meter dari perairan diangkat dan ditulis hasilnya.

3.5.5. Tahap identifikasi

Identifikasi sampel penelitian menentukan nama famili dari semua

tumbuhan yang ditemukan. Tumbuhan yang didapat kemudian dilakukan

identifikasi dengan mengamati organ batang dan bunga atau organ reproduksi

tanaman yang menjadikan ciri utama dari suatu famili.

Menurut Augusta (2015) kegiatan identifikasi dapat dilakukan melalui 5

kegiatan yaitu menggunakan kunci identifikasi, deskripsi berdasarkan literatur,

specimen pembanding, foto atau gambar serta institusi yang berkompenten. Data

yang sudah didapat di lokasi penelitian selanjutnya diidentifikasi berdasarkan

buku “Flora malesia” oleh C.G.G.J Van Steenis (1968) .

Sedangkan identifikasi sampel makroinvertebrata perairan dengan

menentukan nama spesies dari semua makroinvertebrata yang ditemukan. Sampel

dibawa ke Laboratorium Biologi UMM untuk melakukan identifikasi

menggunkan Lup dengan melihat buku acuan “Penuntun Praktikum Biologi

Bentos” ; “Freshwater Invertebrates Keys to Palaearctic Fauna”; ” Invertebrates

in Freshwater Wetlands”; “The Waterbug Book”; dan “Identification Guide of

Freshwater Macroinvertebrates of Spain”. Identifikasi bertujuan untuk meperoleh

data informasi secara obyektif melalui proses pengamatan langsung terhadap

objek benda.

3.6. Teknik pengumpulan data

Metode pengumpulan data yang digunakan ialah metode observasi

lapang, dan data yang di pakai ialah data primer. Data primer berupa hasil

pengamatan atau identifikasi keanekaragaman makroinvertebrata yang ditemukan

serta data kualitas riparian di sumber maron.

34

3.6.1. Analisis Data Keanekaragaman Makroinvertebrata

Data jumlah individu tiap spesies makroinvertebrata dan

keanekaragaman makroinvertebrata kemudian dianalisis indeks keanekaragaman,

kemerataan, dan dominasi. Indeks keanekaragaman (H’), keseragaman (E) dan

domansi (C) merupakan kajian indeks yang sering digunakan untuk menduga

kondisi suatu lingkungan perairan dan kestabilan komunitas berdasarkan

komponen biologis. Dengan persamaan sebagai berikut:

3.6.1.1. Indeks Keanekaragaman

Menurut Magurran (2009) keanekaragaman jenis makroinvertebrata

dianalisis dengan menggunakan metode indeks keanekaragaman Shannon-Wiener

(H’). Adapun indeks keanekaragaman dapat dihitung dengan menggunakan rumus

pada Gambar 3.3 sebagai berikut:

Gambar 3.3. Rumus indeks keanekaragaman

Kategori indeks keanekaragaman Shannon-Wiener sebagai berikut :

H’< 2 : Keanekaragaman rendah, produktivitas sangat rendah sebagai indikasi

adanya tekanan yang berat dan ekosistem tidak stabil.

2<H<3 : Keanekaragaman rendah, produktivitas cukup, kondisi ekosistem cukup

seimbang, tekanan ekologis sedang.

H’ > 3 : Keanekaragaman tinggi, stabilitas ekosistem sangat baik, produktivitas

tinggi, tahan terhadap tekanan ekologis.

3.6.1.2. Indeks Keseragaman

Indeks keseragaman dapat menunjukkan keseimbangan dalam suatu

pembagian jumlah individu tiap jenis. Indeks keseragaman tinggi jika spesies

yang ditemukan berbeda-beda. Indeks keseragaman berbanding lurus dengan

H’ = - ∑ pi In pi

Keterangan:

H’ = Indeks keanekaragaman Shannon Wiener

Pi = Peluang kepentingan untuk tiap spesies = ni/N

N = Nilai kepentingan tiap spesies (jumlah individu)

ni = jumlah total individu untuk jenis i

35

indeks keanekaragaman. Menurut Magurran (2009) indeks keseragaman atau

Evennes (E) dapat dihitung melalui rumus pada Gambar 3.4 sebagai berikut:

Gambar 3.4. Rumus indeks keseragaman

Kategori indeks keseragaman (E):

0 < E < 0,5 : komunitas tertekan

0,5 < E < 0,75 : komunitas labil

0,75 < E < 1 : komunitas stabil

3.6.1.3. Indeks Dominansi

Nilai indeks dominansi dapat dihitung dengan menggunakan rumus

Simpson (Magurran, 2009) pada Gambar 3.5 sebagai berikut:

Gambar 3.5. Rumus dominansi

Kategori indeks dominansi (C):

0 < C < 0,5 : dominansi rendah

0,5 < C < 0,75 : dominansi sedang

0,75 < C < 1 : dominansi tinggi

HI

E = ────

H maks

Keterangan rumus:

E = Indeks keanekaragaman

Hl = Indeks kemerataan

Hmaks = Keanekaragaman spesies maksimum

= In S (S adalah jumlah spesies)

𝑪 = ∑(𝒏𝒊𝑵)𝟐 Atau C = ∑ Pi2

Keterangan rumus:

C = Indeks dominansi

ni = Jumlah individu dari seluruh jenis

N = Jumlah total individu dari seluruh jenis

Pi = Proporsi spesies ke I di dalam sampel total

36

3.6.2. Analisis Data Kualitas Riparian

Hasil pengamatan parameter kualitas vegetasi riparian digunakan untuk

menghitung Indeks QBR. Indeks QBR ("qualitat del bosc de ribera" atau kualitas

hutan riparian) adalah metode lapangan yang mudah digunakan untuk menilai

kualitas habitat hutan riparian. Indeks ini didasarkan pada empat aspek utama

wilayah riparian yang dinilai, dan tidak secara langsung digunakan untuk menilai

kualitas perairan namun mengukur habitat yang berbatasan langsung dengan

aliran, indeks QBR menilai seluruh dataran banjir di seluruh wilayah riparian. Ini

menghasilkan skor yang kemudian dapat digunakan untuk untuk membandingkan

riparian dengan kondisi ideal, atau untuk menilai keberhasilan proyek restorasi

dari waktu ke waktu. Berikut parameter kualitas riparian yang diamati:

3.6.2.1. Total Riparian Cover

Persentase tutupan jenis tanaman apa pun kecuali tanaman tahunan,

diukur. Kedua bagian sungai dipertimbangkan. Konektivitas antara daerah tepi

sungai dan ekosistem hutan terestial adalah kunci pelestarian keanekaragaman

hayati dan digunakan untuk menyaring nilai indeks (Munne, et al.,2009). Berikut

Tabel 3.3 total penutup pada riparian.

Tabel 3.3. Total Riparian Cover

Skor

utama

Keterangan Skor lainnya

+10 +5 -5 -10

25 >80% penutupan Jika perbatasan

antara hutan dan

tepi sungai adalah

keseluruhan

Jika

perbatasan

>50%

Jika

perbatasan

25-50%

Jika

perbatasan

<25% 10 50-80% penutupan

5 10-50% penutupan

0 <10% penutupan

(Sumber: Universitat de Barcelona, 2000)

3.6.2.2. Struktur riparian cover

Suatu penilaian dibuat dari kompleksitas struktural dari lingkungan

riparian yang dapat meningkatkan keanekaragaman hayati dari ekosistem fluvial,

baik untuk hewan dan tumbuhan. Skor tergantung pada prosentase tutupan karena

hutan dan, jika pohon tidak ada, semak dan vegetasi dataran rendah lainnya

dipertimbangkan. Kedua sisi harus diperhitungkan (Munne et al., 2009). Berikut

Tabel 3.4 mengenai struktur penutupan riparian.

37

Tabel 3.4. Struktur riparian cover

Skor Keterangan

25 >75% oleh pohon

10 50-75% oleh pohon atau 25-50% pohon & 25% semak

5 10-15% tutupan pohon lebih rendah dari 50% tetapi tutupan semak setidaknya antara

10% dan 25%

0 <10% dari penutup pohon atau semak

+10

+5

+5

Setidaknya 50% dari saluran memiliki halophytes atau semak-semak

Jika 25-50% dari saluran memiliki halophytes atau semak-semak

Jika pohon dan semak berada di petak yang sama

-5

-5

-10

Jika pohon didistribusikan secara teratur dan semak belukar adalah 50%

Jika pohon dan semak tersebar di petak yang terpisah, tanpa kontinuitas

Pohon didistribusikan secara teratur, dan semak belukar <50%

(Sumber: Universitat de Barcelona, 2000)

3.6.2.3. Kualitas Cover

Kualitas cover dilihat dari jumlah spesies pohon yang ada dalam

jangkauan sungai akan bervariasi tergantung pada geomorfologi sungai dan tipe

aliran. Tiga tipe aliran didefinisikan sesuai dengan skor geomorfologi total yang

bergantung pada bentuk dan kemiringan lingkungan riparian (Munne et al., 2009).

Ketika jenis habitat riparian telah ditetapkan menggunakan skor geomorfologi,

jumlah spesies pohon asli yang ada di jangkauan memberikan skor kualitas

penutup. Ini dapat ditingkatkan jika hutan riparian asli terus menerus di sepanjang

sungai atau jika spesies didistribusikan di koridor. Nilai menurun jika pohon-

pohon non-pribumi hadir atau jika habitat telah dimodifikasi oleh manusia

(misalnya oleh adanya sumur, bangunan atau tempat pembuangan sampah di area

tersebut). Berikut Tabel 3.5 kualitas cover riparian dan Tabel 3.6 tentang

geomorfologi

38

Tabel 3.5. Kualitas Cover

Skor Keterangan Tipe 1 Tipe 2 Tipe 3

25 Jumlah spesies pohon asal (native) >1 >2 >3

10 Jumlah spesies pohon asal (native) 1 2 3

5 Jumlah spesies pohon asal (native) 0 1 1-2

0 Ketiadaan pohon asal

+10

+5

+5

+5

Jika komunitas pohon terus menerus di sepanjang sungai

dan mencakup setidaknya 75% dari area riparian

Jika komunitas pohon terus menerus di sepanjang sungai

dan mencakup di setidaknya 50% dari area riparian

Jika komunitas riparian terstruktur di galeri

Ketika jumlah spesies semak adalah

>2

>3

>4

-5

-5

-10

-10

Jika ada beberapa bangunan buatan di daerah tepi sungai

Jika ada beberapa spesies pohon eksotik/ invasif yang

terisolasi

Kehadiran komunitas pohon eksotik/invasi

Adanya pembuangan sampah

(Sumber: Universitat de Barcelona, 2000)

Tabel 3.6. Menentukan Tipe Geomorfologi

1. Lereng dan bentuk zona riparian Sisi

Tepi sungai Kiri Kanan

Sangat curam >75o

Mirip sebelumnya tapi ordinary

flood lebih bertangga

Curam 45o

Landai 20o- 45o

Sangat landau < 20o

6

5

3

2

1

6

5

3

2

1

39

2. Kehadiran satu atau beberapa pulau di sungai

Ada pulau-pulau kecil

lebar keseluruhan >5 meter

Ada Pulau-pulau kecil

lebar keseluruhan <5 Meter

a

2

1

3. Jumlah substrat keras (Tidak memungkinkan tumbuhan berakar tumbuh)

> 80%

60 – 80%

30 – 60%

20 – 30%

0

+6

+4

+2

Skor total

Tabel 3.7. Jenis Geomorfologi Sesuai dengan Skor Total

> 8 Tipe 1 Habitat riparian tertutup. Pohon riparian, jika ada, direduksi menjadi strip

kecil. Hulu

5-8 Tipe 2 Hulu atau muara. Kemungkinan hutan besar

< 5 Tipe 3 Habitat riparian & hutan yang luas

(Sumber: Universitat de Barcelona, 2000)

3.6.2.4. Kondisi Saluran / Tepian

Perubahan alur sungai karena buatan manusia dimasukkan dalam indeks

karena mereka adalah salah satu gangguan utama ke habitat riparian (Munne, et

al., 2009) Berikut tabel 3.8 tentang kondisi saluran riparian.

Tabel 3.8. Kondisi saluran/ tepian

Skor Keterangan

10 Teras fluvial memodifikasi dan membatasi saluran sungai

5 Saluran yang dibuat dengan struktur kaku di sepanjang tepian

0 Sungai yang dibuat saluran

-10

-10

Dasar sungai dengan struktur yang kaku (misalnya sumur)

Struktur melintang ke saluran (misalnya bendungan)

(Sumber: Universitat de Barcelona, 2000)

Skor akhir QBR Indeks dapat ditentukan dengan rumus : skor A + skor B + skor

C+ skor D

Keterangan :

A : Total riparian cover; B : Struktur riparian cover; C : Kualitas cover; D :

Kualitas cover

Lanjutan

40

Analisis Data QBR Indeks menurut Colwell & Hill, sebagai berikut :

≥ 95 = Habitat riparian dalam kondisi alami, kualitas sangat baik

75-90 = Terdapat gangguan, kualitas bagus

55-70 = Gangguan berdampak, kualitas kurang

30-50 = Perubahan yang kuat, kualitas buruk

≤25 = Degradasi ekstrim, kualitas sangat buruk

3.7. Teknik Analisis Data

3.7.1. Analisis data Keanekaragaman Makroinvertebrata dan Kualitas

Riparian

Data yang sudah terkumpul akan dibuat dalam tabel maupun grafik,

sehingga dapat diketahui komponen mana yang memiliki nilai tertinggi hingga

terendah.

3.7.2. Analisis Data Hubungan Kualitas Vegetasi Riparian dengan

Keanekaragaman Makroinvertebrata

Data yang sudah terkumpul akan dilakukan pengolahan data yaitu antara

kualitas vegetasi riparian dengan keanekaragaman makroinvertebrata ditentukan

dengan analisis Principal components (PCA) menggunakan PAST 3.20 Analisis

data ini digunakan untuk mengetahui kolerasi antara kualitas riparian dengan

keanekaragaman makroinvertebrata yang ditemukan, selain itu untuk mengetahui

parameter apa yang paling berperan terhadap tingkat keanekaragaman

makronvertebrata.