produktivitas primer dan struktur komunitas …repository.unair.ac.id/25672/2/masitho.pdf · 2.1...

PRODUKTIVITAS PRIMER DAN STRUKTUR KOMUNITAS

PERIFITON PADA BERBAGAI SUBSTRAT BUATAN

DI SUNGAI KROMONG PACET MOJOKERTO

SKRIPSI

IMAS MASITHO

PROGRAM STUDI S-1 BIOLOGI

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2012

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga

Skripsi Produktivitas Primer dan Struktur Komunitas Perifiton pada Berbagai Substrat Buatan di Sungai Kromong Pacet Mojokerto.

Imas Masitho

i




SKRIPSI

IMAS MASITHO

PROGRAM STUDI S-1 BIOLOGI

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2012



Imas Masitho

ii




SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh

Gelar Sarjana Sains Bidang Biologi

Pada Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Airlangga

Disetujui oleh:

Pembimbing I,

Dr. Sucipto Hariyanto, DEA

NIP. 19560902 198601 1 002

Pembimbing II,

Drs. Noer Moehammadi, M.Kes

NIP. 19510331 198503 1 001



Imas Masitho

iii

LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI

Judul : Produktivitas Primer dan Struktur Komunitas Perifiton

pada Berbagai Substrat Buatan di Sungai Kromong Pacet

Mojokerto

Penyusun : Imas Masitho

NIM : 080810125

Tanggal Ujian : 13 Agustus 2012

Disetujui oleh:

Pembimbing I,

Dr. Sucipto Hariyanto, DEA

NIP. 19560902 198601 1 002

Pembimbing II,

Drs. Noer Moehammadi, M.Kes

NIP. 19510331 198503 1 001

Mengetahui:

Ketua Departemen Biologi

Fakultas Sains dan Teknologi


Dr. Alfiah Hayati

NIP. 19640418 198810 2 001



Imas Masitho

iv

PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI

Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam

lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi

kepustakaan, tetapi pengutipan harus seijin penyusun dan harus menyebutkan

sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah. Dokumen skripsi ini merupakan hak milik

Universitas Airlangga.



Imas Masitho

v

KATA PENGANTAR

Rasa syukur yang teramat dalam penyusun sampaikan kehadirat Tuhan

Yang Maha Esa, karena berkat rahmatNya skripsi yang berjudul “Produktivitas

Primer dan Struktur Komunitas Perifiton pada Berbagai Substrat Buatan di

Sungai Kromong Pacet Mojokerto” ini dengan keterbatasan waktu,

pengetahuan, tenaga, dan informasi yang dimiliki penyusun dapat diselesaikan

sesuai dengan waktu yang ditentukan.

Skripsi ini dibuat sebagai salah satu prasyarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Strata (S1) pada Jurusan Biologi Departemen Biologi Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Airlangga. Dalam penyusunan skripsi ini, penyusun

menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu

kritik dan saran yang membangun dari semua pihak sangat penyusun harapkan

untuk menuju perbaikan dan penyempurnaan di masa mendatang.

Semoga skripsi yang telah disusun ini dapat memberikan tambahan

informasi pada masyarakat dan bermanfaat terhadap perkembangan ilmu

pengetahuan.

Surabaya, Agustus 2012

Penyusun,

Imas Masitho



Imas Masitho

vi

UCAPAN TERIMA KASIH

Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah S.W.T yang telah memberikan

ni’mat yang berlimpah dalam kehidupan ini. Sholawat dan salam semoga selalu

tercurahkan kepada Nabi Muhammad S.A.W. Keberhasilan penyusunan skripsi

ini tentunya tidak lepas dari segenap motivasi, bantuan, bimbingan, kesabaran,

dan do’a dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati,

ucapan terima kasih yang tak terhingga wajib saya berikan kepada:

1. Direktorat Pendidikan Diniyah dan Pondok Pesantren Kementrian Agama RI

yang dengan keikhlasan dan kebijaksanaannya memberikan segenap

dukungan moril dan materiil untuk kelancaran studi penyusun.

2. Dr. Alfiah Hayati, selaku Ketua Departemen Biologi Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Airlangga dan penanggung jawab skripsi yang selalu

memberi motivasi, masukan dan mengingatkan untuk segera memperoleh

gelar sarjana tepat waktu.

3. Dr. Sucipto Hariyanto, DEA., selaku pembimbing I/penguji I yang telah

bersedia meluangkan waktu disela kesibukan untuk memberikan ilmu, arahan,

bimbingan, dan dorongan psikologis untuk kelancaran dalam penyelesaian

skripsi ini.

4. Drs. Noer Moehammadi, M.Kes., selaku pembimbing II/penguji II yang telah

memberikan ilmu, bimbingan, saran, dan koreksi kepada penyusun selama

penyusunan skripsi.

5. Drs. Trisnadi W.L.C.P, M.Si., selaku penguji III yang telah memberikan kritik

dan saran untuk kesempurnaan penulisan skripsi.

6. Drs. H. Saikhu Akhmad Husen M.Kes., selaku penguji IV yang telah

memberikan koreksi untuk kesempurnaan penulisan skripsi.

7. Orang tua saya yang terkasih Ayahanda Kasno Hadi dan Ibunda Maslahah,

serta Adik-adikku tercinta Nanik, Laili, Dinda yang selalu memberikan kasih

sayang, do’a, perhatian, hiburan, semangat, dan bantuan untuk kesuksesan

penyusun.

8. Teman-teman seperjuangan yaitu Melia, Risa, Firdaus, Hendika, Nimas, Hesti,

Mirfat, Phontas, Ichsan, Astra, Hening, Fita, Jauhar, Liza yang telah berjuang

bersama dan berbagi motivasi, informasi, tenaga, usaha, dan waktu selama

penyelesaian penelitian skripsi. Tidak lupa pula ucapan terima kasih yang

tulus kepada sahabatku Wahyu Widowati, Agus, dan Mawan yang telah

membantu dan menemani dalam pengambilan sampel selama penelitian.

9. Teman-teman angkatan 2008 yang telah memberikan motivasi, inspirasi, dan

semangat untuk menggapai kelulusan.

10. Mas Yanto, Mas Eko, Pak Warni, Bu Ambar, Mbak Ari, Mbak Yatmina, dan

Mas Catur yang telah membantu penyusun untuk melengkapi kebutuhan

penelitian seperti peminjaman alat, pemakaian laboratorium, pembelian bahan,

dan kelengkapan surat perizinan selama proses penelitian skripsi berlangsung.

11. Semua pihak yang telah terlibat secara langsung maupun tidak langsung, yang

tidak bisa penyusun sebutkan satu persatu.



Imas Masitho

vii

Masitho, I., 2012. Produktivitas Primer dan Struktur Komunitas Perifiton

pada Berbagai Substrat Buatan di Sungai Kromong Pacet Mojokerto.

Skripsi ini di bawah bimbingan Dr. Sucipto Hariyanto, DEA. dan Drs. Noer

Moehammadi, M.Kes., Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi,

Universitas Airlangga.

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai produktivitas primer

perifiton berdasarkan klorofil-a dan struktur komunitas perifiton dalam berbagai

substrat buatan di Sungai Kromong Pacet Mojokerto. Pengambilan sampel

dilakukan pada musim hujan di satu stasiun selama 60 hari dalam 6 kali periode

pengamatan. Sampel diambil dengan menyikat substrat buatan yang tertanam di

stasiun penelitian. Data yang diperoleh dibagi dua perlakuan yaitu diukur

absorbansinya dengan spektrofotometer dan dihitung individu yang ditemukan

dengan mikroskop cahaya. Data selanjutnya dianalisis, untuk produktivitas primer

menggunakan rumus produktivitas primer berdasarkan klorofil-a menurut Riyono

(2006) dan untuk struktur komunitas menggunakan indeks keanekaragaman,

indeks keseragaman, dan indeks dominansi spesies. Hasil perhitungan

produktivitas primer perifiton pada substrat kaca berkisar antara 120,4 mg

C/m3/hari sampai 722,4 mg C/m

3/hari pada substrat semen kasar 361,1 mg


3/hari dan pada substrat semen berkerikil 722,4

mg C/m3/hari sampai 1444,7 mg C/m

3/hari. Produktivitas primer tertinggi berada

pada substrat semen berkerikil, meskipun pada hari ke-40 dan ke-60 mengalami

penurunan di ketiga substrat dikarenakan banjir. Hasil perhitungan indeks

keanekaragaman, indeks keseragaman, dan indeks dominansi masing-masing

berkisar antara 1,5-1,75, 0,56-0,73, dan 0,21-0,24. Dari hasil kisaran tersebut

menggambarkan struktur komunitas pada substrat buatan yang ditanam di

perairan Sungai Kromong Pacet Mojokerto tidak stabil. Karena tingkat

keanekaragaman jenis yang didapat rendah, tingkat keseragaman sedang, dan

tidak ada dominansi spesies tertentu. Hal ini terjadi karena kondisi lingkungan dan

cuaca pada saat penelitian yang tidak medukung seperti banjir yang

menghanyutkan substrat buatan, sehingga tidak semua sampel perifiton dapat

teramati. Meskipun demikian kriteria kualitas perairan Sungai Kromong tergolong

perairan yang sedang sampai baik.

Kata kunci: Produktivitas Perifiton, Struktur Komunitas, Substrat Buatan



Imas Masitho

viii

Masitho, I., 2012. Primary Productivity and Community Structure of

Periphyton on Various of Artificial Substrates in Kromong River Pacet

Mojokerto., This thesis was supervised by Dr. Sucipto Hariyanto, DEA. and

Drs. Noer Moehammadi, M. Kes., Department of Biology, Faculty of Science

and Technology, University of Airlangga.

ABSTRACT

This research aims at investigating the value of periphyton primary

productivity based on chlorophyll-a and periphyton community structure in a

variety of artificial substrates in Kromong River, Pacet, Mojokerto. Sampling was

conducted during the rainy season in one station for 60 days within 6 times period

of observation. Samples were obtained by brushing the artificial substrates which

were embedded in the research station. The data obtained were divided into two

treatments. First the data’s absorbance was measured with a spectrophotometer.

Second, individual found by the means of light microscope was counted. Then, the

data were analyzed by using the formula for primary productivity based on

chlorophyll-a according Riyono (2006) and by using diversity index, uniformity

index, and species dominance index for community structure. The primary

productivity of periphyton in glass substrates ranged between 120,4 mg C/m3/days

and 722,4 mg C/m3/days, in the rough cement substrates in between 361,1 mg

C/m3/days and 963,1 mg C/m

3/days, and the gravel cement substrates in between

722,4 mg C/m3/days and 1444,7 mg C/m

3/days. The highest primary productivity

occurred in gravel cement substrates. However, the decline occurred in the three

artificial substrates due to flood on the 40th

and 60th

day of observation. The

diversity index, uniformity index, and dominance index of each data ranged from

1,5-1,75, 0,56-0,73, and 0,21-0,24. Those range of values illustrated the

community structure on artificial substrates which were grown in Kromong River,

was unstable. It occurred due to the low level of species diversity, the moderate

level of uniformity, and no dominance in particular species. Also, it happened

because of the bad environment and weather condition at the time of the research

observed, for instance: flood that washed away the artificial substrates so that not

all periphyton samples could be observed. Nevertheless, Kromong River water

quality criteria could be classified from moderate to good condition.

Key words: Artificial Substrate, Community Structure, Periphyton Productivity



Imas Masitho

ix

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR JUDUL …………………………………………………………. i

LEMBAR PERNYATAAN ……………………………………………….. ii

LEMBAR PENGESAHAN ………………………………………………... iii

LEMBAR PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI ……………………… iv

KATA PENGANTAR …………………………………………………….. v

UCAPAN TERIMA KASIH ………………………………………………… vi

ABSTRAK …………………………………………………………………. vii

ABSTRACT ……………………………………………………………….... viii

DAFTAR ISI ………………………………………………………………. ix

DAFTAR TABEL ………………………………………………………….. xi

DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………… xii

DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………………. xiii

BAB I PENDAHULUAN ………………………………………………….. 1

1.1 Latar Belakang Permasalahan ………………………………………….. 1

1.2 Rumusan Masalah ……………………………………………………… 4

1.3 Asumsi Penelitian ……………………………………………………… 4

1.4 Hipotesis ………………………………………………………………... 4

1.4.1 Hipotesis penelitian ………………….………………………….. 4

1.4.2 Hipotesis statistik …..……………………………………………. 5

1.5 Tujuan penelitian ………………………………………………………. 5

1.6 Manfaat penelitian ……………………………………………………… 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ………………………………………….. 6

2.1 Tinjauan tentang Sungai ………………………………………………… 6

2.1.1 Pengertian sungai dan peran sungai ……….…………………….. 6

2.1.2 Tinjauan tentang Sungai Kromong ………………………...…….. 7

2.2 Tinjauan tentang Perifiton ……………………………………………... 8

2.2.1 Definisi perifiton ………………………………………….……... 8

2.3 Tinjauan tentang Produktivitas Primer …………………………………. 9

2.4 Tinjauan tentang Struktur Komunitas Perifiton ……………….……….. 11

2.5 Tinjauan tentang Substrat ……………………………………………… 13

BAB III METODE PENELITIAN ……………………………………….. 15

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ………………………………………….. 15

3.2 Bahan dan Alat Penelitian ……………………………………………… 15

3.2.1 Bahan penelitian ………………………..……………………….. 15

3.2.2 Alat penelitian …………………………………………………….. 15

3.3 Prosedur Penelitian …………………………………………………….. 16

3.3.1 Rancangan penelitian ……………………………….…………… 16

3.3.2 Variabel penelitian ……………………………………………… 17

3.3.3 Cara kerja ……………………………….……………………….. 17

3.4 Parameter Fisika-Kimia ………………………………………………… 19



Imas Masitho

x

3.5 Analisis Data ………………………..……………………………………. 20

3.5.1 Penentuan produktivitas primer ………………………………….. 20

3.5.2 Analisis struktur komunitas ………………………………………. 22

3.5.3 Pengujian hipotesis ……………………………………………… 24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ……………………………………. 25

4.1 Produktivitas Primer Berdasarkan Klorofil-a ……………………………. 25

4.2 Struktur Komunitas …………………………………………………….. 27

4.3 Parameter Fisika-Kimia ………………………………………………… 30

4.4 Analisis Statistik ……………………………………………………….. 32

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ……………………………………. 33

5.1 Kesimpulan ……………………………………………………………. 33

5.2 Saran ……………………………………………………………………. 34

DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………… 35

LAMPIRAN



Imas Masitho

xii

DAFTAR GAMBAR

No. Judul Halaman

1. Foto satelit stasiun penelitian di Sungai Kromong Pacet Mojokerto …… 8

2. Skema peletakan substrat buatan untuk pengamatan perifiton ………….. 18

3. Grafik batang nilai produktivitas primer selama pengamatan ………….. 26

4. Grafik kepadatan perifiton dalam berbagai substrat buatan …………… 28



Imas Masitho

xi

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

3.1 Kriteria kualitas perairan menurut indeks keanekaragaman fitoplankton . 23

4.1 Kadar klorofil-a dan produktivitas primer pada berbagai substrat buatan. 25

4.2 Data nilai indeks keanekaragaman, keseragaman, dan dominansi …….. 30

4.3 Parameter fisika-kimia yang diukur selama periode penelitian ………. 31



Imas Masitho

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Lampiran

1 Ringkasan

2 Lokasi stasiun pengamatan di Sungai Kromong Pacet

3 Bagan kerja pengukuran kandungan klorofil-a perifiton

4 Bagan Kerja Metode Titrasi Winkler

5 Nilai absorbansi klorofil perifiton sampel pada berbagai substrat

6 Nilai pengukuran absorbansi klorofil-a dan contoh perhitungannya

7 Perhitungan assimilasi number

8 Perhitungan nilai produktivitas primer berdasarkan kadar klorofil-a

9 Jenis perifiton yang ditemukan selama pengamatan

10 Perhitungan kepadatan, indeks keanekaragaman, keseragaman dan dominansi

11 Gambar berbagai jenis perifiton yang ditemukan

12 Gambar berbagai hewan lain yang ditemukan pada substrat buatan

13 Hasil uji hipotesis dengan SPSS 16.0 for windows

14 Gambar alat dan proses penelitian



Imas Masitho

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Permasalahan

Sungai merupakan salah satu bagian dari siklus hidrologi. Sungai

umumnya dimanfaatkan untuk irigasi pertanian, bahan baku air minum,

berakhirnya saluran pembuangan air hujan dan air limbah, dan potensial untuk

dijadikan objek wisata sungai (Anonimusa, 2011). Selain itu sungai juga memiliki

fungsi-fungsi ekologis penting, antara lain sebagai penyedia nutrien, tempat

berkembang biak, dan tempat mencari makan organisme yang hidup di dalam

perairan sungai. Semakin tinggi fungsi ekologisnya maka semakin subur

perairannya dan akan semakin tinggi tingkat produktivitas primernya (Putri et. al.,

2008). Besarnya produktivitas primer suatu ekosistem perairan juga tergantung

pada besarnya kemampuan tumbuhan akuatik dalam melakukan aktivitas

fotosintesis (Nybakken, 1988).

Sungai Kromong berada di kawasan wisata Pacet Mojokerto. Berdasarkan

observasi Sungai Kromong merupakan sungai dangkal yang alirannya berkelok-

kelok dengan arus yang deras sehingga substratnya terdiri atas batu dan pasir.

Sungai Kromong dimanfaatkan penduduk untuk keperluan mandi, mencuci,

irigasi pertanian, obyek wisata rafting, penambangan pasir, dan rencana

pembangunan PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hydro).

Hampir semua kegiatan penduduk pembuangan limbahnya dialirkan ke

badan sungai. Beban badan air sungai semakin lama akan semakin berat, bahkan

dapat melampaui kemampuan sungai untuk menetralkan kembali secara alami



Imas Masitho

2

(purifikasi) limbah yang masuk sehingga kualitar air akan berubah. Dengan

berubahnya kualitas air, kondisi kehidupan akuatik menjadi tidak stabil, dan

jumlah dan jenis biota akuatik berkurang sehingga mengakibatkan terputus atau

terganggunya siklus rantai makanan (Hidayati, 1995 dalam Sukisno, 1998).

Kualitas air pada suatu perairan dapat diketahui dari nilai produktivitas primer

pada perairan tersebut yang tergantung pada besarnya populasi dan kemampuan

tumbuhan akuatik dalam melakukan aktivitas fotosintesis (Michael, 1995).

Kualitas perairan yang berubah akan mempengaruhi keberadaan perifiton baik

biomassa maupun struktur komunitasnya (Watanabe et. al., 2000).

Secara limnologis, untuk menggambarkan sifat dan potensi produktivitas

primer organisme mikroskopis di perairan mengalir lebih tepat bila melalui

pengamatan terhadap komunitas perifiton dan bukan komunitas planktonnya. Hal

tersebut disebabkan perifiton yang ditemukan disuatu tempat atau stasiun lebih

dapat mewakili keadaan perairan mengalir tersebut karena relatif tidak berpindah-

pindah, dibandingkan dengan plankton. Suatu sampel plankton yang diambil di

suatu stasiun dalam perairan mengalir mungkin saja dari tempat yang jauh di hulu

sungai, tetapi hanyut oleh arus dan tertangkap di badan air yang diplot sebagai

stasiun (Hartoto et. al., 1995). Oleh karena itu dalam penelitian ini dilakukan

pengambilan sampel perifiton.

Menurut Hill dan Webster (1982) perifiton adalah mikroalga penempel

yang umumnya merupakan sumber energi utama diperairan, keberadaannya

sangat melimpah dan memiliki peranan yang lebih besar dalam menentukan

produktivitas primer dibanding fitoplankton. Perifiton yang berada di sungai dapat



Imas Masitho

3

bertahan tidak terbawa arus karena mengalami adaptasi evolusioner yaitu dapat

melekat pada substrat (Anonimusb, 2000).

Ada banyak metode yang sering digunakan untuk mengetahui nilai

produktivitas primer di perairan sungai, diantaranya adalah mengukur biomassa

baik secara langsung maupun tidak langsung (Sukisno, 1998). Pengukuran

biomassa dapat dilakukan dengan mengukur berat kering atau berat basah, karbon,

nitrogen, ATP (adenosin triphosfat) atau klorofil-a nya. Pada prakteknya

pengukuran kadar klorofil-a lebih mudah dilakukan karena tidak perlu

memisahkan perifiton dengan detritus atau bahan lain yang terkandung dalam

substrat yang diukur (Soegianto, 2004). Pengukuran produktivitas perifiton lebih

sulit daripada fitoplankton yang relatif homogen. Perifiton sangat merekat erat

dengan substrat mereka sehingga pemisahkan perifiton yang menempel di batuan

topografi yang permukaannya tidak teratur atau daun yang rapuh akan sulit

dilakukan. Oleh karena itu penggunakan substrat buatan seringkali dilakukan

untuk pengamatan kolonisasi perifiton (Azim et al., 2005).

Berdasarkan uraian di atas maka pada penelitian skripsi ini dilakukan

pengukuran produktivitas primer perifiton di perairan sungai berdasarkan

kandungan klorofil-a dan struktur komunitas perifiton yang diambil dari berbagai

substrat buatan, yaitu substrat kaca, substrat semen dengan permukaan kasar, dan

substrat semen dengan permukaan berkerikil. Diharapkan melalui penelitian ini

didapatkan nilai produktivitas primer perifiton dan struktur komunitas dalam

substrat buatan yang sesuai untuk menggambarkan kondisi lingkungan di dalam

perairan mengalir.



Imas Masitho

4

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan dengan latar belakang masalah di atas, maka dapat diajukan

rumusan masalah sebagai berikut:

1. Berapa nilai produktivitas primer perifiton berdasarkan kandungan

klorofil-a dalam subtrat kaca, semen permukaan kasar, dan semen

berkerikil di Sungai Kromong?

2. Apakah ada perbedaan nilai produktivitas primer perifiton berdasarkan

kandungan klorofil-a dalam substrat kaca, semen permukaan kasar, dan

semen berkerikil di Sungai Kromong?

3. Bagaimana struktur komunitas perifiton dalam substrat kaca, semen

permukaan kasar, dan semen berkerikil di Sungai Kromong?

1.3 Asumsi Penelitian

Perifiton merupakan organisme yang memiliki cara hidup melekat pada

substrat yang terletak di dalam atau muncul keluar dari permukaan dasar perairan.

Keberadaan substrat sebagai tempat hidupnya merupakan faktor penentu

komunitas perifiton tersebut dapat bertahan hidup. Dengan demikian variasi

substrat buatan yang akan ditanam sebagai substrat tempat hidup perifiton dapat

berpengaruh terhadap struktur komunitas perifiton dan produktivitas primer

berdasarkan klorofil-a.

1.4 Hipotesis

1.4.1 Hipotesis penelitian

Jika substrat buatan yang digunakan sebagai media pertumbuhan perifiton

berbeda maka nilai produktivitas primer dan struktur komunitas perifiton berbeda.



Imas Masitho

5

1.4.2 Hipotesis statistik

H0 = Tidak ada perbedaan nilai produktivitas primer pada substrat kaca,

substrat semen kasar, dan substrat semen berkerikil.

Ha = Ada perbedaan nilai produktivitas primer pada substrat kaca, substrat

semen kasar, dan substrat semen berkerikil.

1.5 Tujuan Penelitian

1. Mengetahui nilai produktivitas primer perifiton berdasarkan kandungan


berkerikil di Sungai Kromong.

2. Mengetahui perbedaan nilai produktivitas primer berdasarkan kandungan


berkerikil di Sungai Kromong.

3. Mengetahui struktur komunitas perifiton dalam substrat kaca, substrat

semen permukaan kasar, dan semen berkerikil di Sungai Kromong.

1.6 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat digunakan untuk menambah referensi

ilmiah tentang pengukuran nilai produktivitas primer dan struktur komunitas

perifiton pada berbagai substrat buatan di perairan sungai.



Imas Masitho

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Tinjauan tentang Sungai

3.1.1 Pengertian sungai dan peran sungai

Sungai merupakan ekosistem perairan tawar yang mengalir (lotik). Dalam

badan air sungai terjadi pencampuran massa air secara menyeluruh dan tidak

terbentuk stratifikasi vertikal kolom air. Secara spesifik ekosistem sungai terbagi

menjadi dua, yaitu perairan berarus deras dan perairan berarus lambat (Clapham,

1983 dalam Pratiwi dan Noerdjito, 2004).

Kedalaman air serta luas penampang melintang sungai yang relatif rendah

dibandingkan dengan perairan tenang menyebabkan tingginya intensitas hubungan

antara substrat dengan air. Dengan kata lain sungai memiliki hubungan yang

sangat erat dengan kondisi daratan sekitarnya (Pratiwi dan Noerdjito, 2004).

Faktor fisika-kimia sungai juga berhubungan erat dengan kecepatan arus. Pada

sungai yang berarus deras mempunyai potensi lebih besar untuk berdifusi dengan

oksigen atmosfir bila dibandingkan dengan sungai yang berarus lambat.

Disamping itu kadar oksigen terlarut juga dipengaruhi oleh aktivitas fotosintesis

dan respirasi organisme perairan. Kestabilan kadar oksigen ini secara ekologis

mempunyai arti penting bagi organisme oleh karena itu komunitas sungai sangat

peka dan mudah mengalami modifikasi bila terjadi penurunan kadar oksigen

terlarut (Odum, 1971). Pada ekosistem sungai sedikit sekali atau bahkan tidak

dijumpai adanya stratifikasi suhu. Keadaan ini berkaitan dengan adanya arus dan



Imas Masitho

7

tipe substrat dasar sungai yang memungkinkan lapisan sungai selalu teraduk

secara vertikal dan horisontal. (Soegianto, 2010).

Di bumi, proporsi air sungai terhadap volume air secara keseluruhan

sangat kecil yaitu kurang dari 1% (Pratiwi dan Noerdjito, 2004). Meskipun

demikian sungai memiliki peran yang sangat besar, secara ekologis sungai

berperan dalam siklus hidrologis, sumber plasma nutfah, habitat biota, siklus

materi, dan aliran energi. Secara ekonomis sungai dapat dimanfaatkan sebagai

sarana transportasi yang murah dan efisien. Secara sosial dan budaya sungai

dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan adat, seperti Sungai Gangga di India.

Secara politis sungai digunakan sebagai pembatas wilayah antar kabupaten,

propinsi, bahkan negara. Sungai juga dapat dimanfaatkan untuk keperluan sehari-

hari seperti mandi, sumber air bersih, mencuci (Barus, 2002), irigasi pertanian,

berakhirnya saluran pembuangan air hujan dan air limbah, dan potensial untuk

dijadikan objek wisata sungai (Anonimusa, 2011). Banyaknya limbah dari

aktivitas manusia yang bermuara di sungai tersebut dapat mengakibatkan turunnya

kualitas perairan sungai (Soegianto, 2010).

3.1.2 Tinjauan tentang Sungai Kromong

Sungai Kromong berada di kawasan wisata Pacet Mojokerto. Berdasarkan

observasi Sungai Kromong merupakan sungai dangkal yang alirannya berkelok-

kelok dengan arus yang deras sehingga substratnya terdiri dari batu dan pasir.

Sungai Kromong dimanfaatkan penduduk untuk keperluan mandi, mencuci,

irigasi pertanian, obyek wisata, penambangan pasir, dan rencana pembangunan

PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hydro).



Imas Masitho

8

Sungai Kromong yang digunakan sebagai stasiun dalam penelitian ini

berada di Desa Kemiri Kecamatan Pacet Kabupaten Mojokerto yang terletak pada

S 7o39’30.03” E 112

o31’14.07” sampai S 7

o39’32.15” E 112

o31’15.31” dengan

ketinggian 405 m di atas permukaan laut.

Gambar 1. Foto satelit stasiun penelitian di Sungai Kromong Pacet Mojokerto.

3.2 Tinjauan tentang Perifiton

3.2.1 Definisi perifiton

Perifiton atau aufwuch menurut Van Dam et al. (2002) adalah kompleks

biota akuatik sesil (imobil) terasosiasi dengan detritus yang menempel pada

substrat terendam, kompleks biota tersebut berupa campuran mikroalga,

cyanobacteria, heterotrophic mikroba, protozoa, dan detritus. Sedangkan menurut

Hill dan Webster (1982) perifiton adalah mikroalga penempel yang umumnya

merupakan sumber energi utama diperairan, keberadaannya sangat melimpah dan

Foto: Google earth

Stasiun pengamatan



Imas Masitho

9

memiliki peranan yang lebih besar dalam menentukan produktivitas primer

dibanding fitoplankton. Pada penelitian ini perifiton yang diamati merupakan

biota akuatik sesil yang merupakan sumber energi utama perairan.

Berdasarkan substrat penempelannya, perifiton dapat dibedakan atas: (1)

epipelik, yaitu perifiton yang menempel pada permukaan sedimen; (2) epifitik,

yaitu perifiton yang menempel pada permukaan tumbuhan; (3) epilitik, yaitu

perifiton yang menempel pada permukaan batuan; (4) epizoik, yaitu perifiton yang

menempel pada permukaan hewan (Wetzel, 1982).

3.3 Tinjauan tentang Produktivitas Primer

Dalam sebuah ekosistem, pada tiap tingkat tropik terdapat produksi dan

pada tingkat tropik terbawah dimana terjadi proses fotosintesis oleh organisme

autotrop dihasilkan produktivitas primer (Odum, 1983). Produktivitas primer

menunjukkan simpanan energi kimia yang tersedia bagi konsumen (Mahmuddin,

2009).

Hasil tetap (Standing crop) yang diterapkan pada tumbuhan ialah jumlah

biomassa tumbuhan yang terdapat dalam suatu volume air tertentu pada suatu saat

tertentu. Produktivitas primer merupakan jumlah karbon yang terdapat di dalam

kehidupan dan secara umum dinyatakan sebagai jumlah gram karbon yang

dihasilkan dalam satu meter kuadrat kolom air per hari (g C/m2/hari) atau jumlah

gram karbon yang dihasilkan dalam satu meter kubik per hari (g C/m3/hari)

(Levinton, 1982). Selain jumlah karbon yang dihasilkan tinggi rendahnya

produktivitas primer perairan dapat diketahui dengan melakukan pengukuran

terhadap biomassa fitoplankton dan konsentrasi klorofil-a (Darmadi, 2010). Dan



Imas Masitho

10

(Soegianto, 2004) mengatakan bahwa pengukuran biomassa dapat dilakukan

dengan mengukur berat kering atau berat basah, karbon, nitrogen, ATP (adenosin

triphosfat) atau klorofil-a nya. Pada prakteknya pengukuran kadar klorofil-a lebih

mudah dilakukan karena tidak perlu memisahkan perifiton dengan detritus atau

bahan lain yang terkandung dalam substrat yang diukur.

Fitoplankton, perifiton, dan makrofita merupakan biota utama dalam

menentukan produktivitas primer perairan. Komunitas perifiton berperan dalam

menentukan produktivitas primer baik di perairan mengalir maupun tergenang.

(Barnes dan Mann, 1982 dalam Supriyanti, 2001). Secara limnologis, untuk

menggambarkan sifat dan potensi produktivitas primer organisme mikroskopis di

perairan mengalir lebih tepat bila melalui pengamatan terhadap komunitas

perifiton dan bukan komunitas planktonnya. Hal tersebut disebabkan perifiton

yang ditemukan disuatu tempat atau stasiun lebih dapat mewakili keadaan

perairan tersebut karena relatif tidak berpindah-pindah, dibandingkan plankton.

Suatu sampel plankton yang diambil di suatu stasiun dalam perairan mengalir

mungkin saja dari tempat yang jauh di hulu sungai, tetapi hanyut oleh arus dan

tertangkap di badan air yang diplot sebagai stasiun (Hartoto et. al., 1995).

Klorofil yang terdapat di dalam perifiton (terutama klorofil-a) merupakan

katalisator yang esensial dalam berlangsungnya proses fotosintesis. Selain sebagai

katalisator klorofil juga berperan sebagai penyerap energi cahaya yang dapat

digunakan dalam proses fotosintesis. Oleh karena itu para peneliti menentukan

produktivitas primer dengan menggunakan data klorofil dan intensitas cahaya.

Untuk menentukan produktivitas suatu perairan berdasarkan klorofil perlu



Imas Masitho

11

ditentukan lebih dahulu assimilation number-nya yaitu angka yang menunjukkan

laju asimilasi per satuan berat klorofil (Riyono, 2006).

Menurt Riyono (2006) penggunaan nilai tetapan assimilation number ini

berubah-ubah karena aktivitas klorofil berubah sesuai dengan berubahnya kondisi

lingkungan terutama suhu, intesitas cahaya, nutrien, dan lain-lain. Dalam beberapa

tulisan Saijo dan Ichimura (1960) dalam Riyono (2006) telah mengemukakan

bahwa nilai assimilasi number relatif konstan hanya untuk suatu perairan pada

waktu tertentu saja, sehingga dapat berubah dengan berubahnya musim dan

tempat.

3.4 Tinjauan tentang Struktur Komunitas Perifiton

Komunitas menurut Odum (1993), dapat dikaji berdasarkan sifat-sifat

struktural (struktur komunitas). Struktur komunitas dapat dipelajari berdasarkan

komposisi, ukuran, dan keragaman spesies. Struktur komunitas juga terkait erat

dengan kondisi habitat. Perubahan pada habitat akan berpengaruh terhadap tingkat

spesies sebagai komponen terkecil penyusun populasi yang membentuk

komunitas. Perubahan tersebut terjadi akibat adanya interaksi dua komponen

prinsip ekologi yaitu: prinsip toleransi dan prinsip kompetisi.

Struktur suatu komunitas tidak hanya dipengaruhi oleh hubungan antar

spesies, tetapi juga oleh jumlah relatif organisme dari spesies-spesies itu.

Sehingga kelimpahan relatif suatu spesies dapat mempengaruhi fungsi suatu

komunitas, distribusi individu antar spesies dalam komunitas, bahkan dapat

memberikan pengaruh pada keseimbangan komunitas dan akhirnya berpengaruh

pada stabilitas komunitas (Soegianto, 1994).



Imas Masitho

12

Komunitas perifiton umumnya terdiri atas alga mikroskopis yang

menempel, baik satu sel maupun alga benang terutama dari jenis diatom, jenis

alga Conjugales, Cyanophyceae, Euglenophyceae, dan Chrysophyceae (Wetzel,

1982). Dan Krisanti (1993) menambahkan dalam pernyataannya bahwa komunitas

perifiton pada substrat di perairan mengalir terdiri atas alga dan mikroorganisme

heterotrof.

Rutner (1974) dalam Supriyanti (2001) menjelaskan mengenai zonasi

dalam struktur komunitas perifiton, yaitu:

1. Zona eulitoral, adalah daerah pinggiran yang masih mendapat percikan air.

Daerah ini ditumbuhi perifiton yang dapat bertahan terhadap perubahan

lingkungan yang cukup ekstrim.

2. Zona sublitoral atas, yaitu zona perairan yang masih dapat ditembus sinar

matahari, perubahan suhu kecil dan tidak berarti. Zona ini memiliki komposisi

perifiton yang paling kaya.

3. Zona sublitoral bawah, yaitu zona air yang kurang mendapat sinar matahari.

Intensitas cahaya dan suhu menurun menurut wilayah termoklin. Dengan

kondisi demikian, jenis alga hijau secara kuantitatif menurun, namun masih

layak bagi alga coklat, alga biru, dan alga merah.

4. Zona air gelap, pada zona ini komunitas perifiton jenis alga autotrof semakin

menghilang dan digantikan oleh jenis-jenis heterotrof.

Pembagian zona diatas umumnya digunakan dalam perairan tergenang sedangkan

pada perairan mengalir zona yang ada hanya zona 1 dan zona 2.



Imas Masitho

13

Fitoplankton, perifiton, dan makrofita merupakan biota utama yang

menentukan produtivitas primer perairan. Komunitas perifiton berperan dalam

menetukan produktivitas primer perairan baik pada perairan mengalir maupun

perairan tergenang. Di perairan tergenang peranan komunitas perifiton lebih

rendah dari pada komunitas fitoplankton, sedangkan untuk perairan mengalir

peranan komunitas perifiton lebih besar kecuali di perairan mengalir yang keruh

(Barnes dan Mann, 1992 dalam Supriyanti, 2001).

3.5 Tinjauan tentang Substrat

Syam (1994) menyatakan bahwa perkembangan perifiton dipandang

sebagai proses akumulasi. Yaitu proses peningkatan biomassa dengan

bertambahnya waktu. Menurut Osborne (1983) proses akumulasi perifiton berupa

pembentukan kolonisasi pada substrat yang berlangsung segera ketika pengkoloni

menempel pada substrat, dan Atmadja (1986) menambahkan kolonisasi tersebut

diikuti oleh proses suksesi hingga keadaan stabil. Kolonisasi adalah proses

penempatan suatu daerah oleh organisme, sedangkan suksesi merupakan proses

pergantian sekelompok organisme oleh organisme lain dengan komposisi dan

struktur komunitas yang berbeda.

Perkembangan perifiton menuju kemantapan komunitasnya sangat

ditentukan oleh kemantapan keberadaan substrat. Substrat dari benda hidup sering

bersifat sementara karena adanya proses pertumbuhan dan kematian. Pada substrat

hidup, setiap saat akan terjadi perubahan lingkungan sebagai akibat dari respirasi

dan asimilasi, sehingga mempengaruhi komunitas perifiton. Sedangkan pada

substrat benda mati akan lebih bersifat permanen, meskipun pembentukan



Imas Masitho

14

komunitas berjalan lambat, namun lebih mantap, tidak mengalami perubahan,

rusak, atau bahkan mati (Supriyanti, 2001).

Welch (1980) menyatakan bahwa perifiton dapat tumbuh pada substrat

buatan seperti plesiglass, gelas obyek, kayu, dan balok-balok beton. Disebutkan

pula keuntungan dari penggunaan substrat buatan mudah standarisasinya, karena

substrat buatan dapat disamakan di tiap stasiun pada waktu yang sama, sehingga

perifiton di setiap lokasi mempunyai kesempatan yang sama. Di samping itu

disebutkan pula kerugian penggunaan substrat buatan yaitu spesies yang hidup

secara alami mungkin tidak ikut terambil.

Menurut Riefani (2008), peletakan substrat buatan sebaiknya pada

kedalaman tertentu yang tidak terlihat dari permukaan badan air sungai, untuk

menghindari gangguan dari luar perairan (manusia dan hewan darat) dan tidak

terkubur oleh endapan lumpur atau pasir di dasar perairan mengalir. Biggs (1988)

menyebutkan bahwa dalam menggunakan substrat buatan ada tiga faktor yang

perlu diperhatikan, yaitu: waktu pemaparan, yang akan mempengaruhi perluasan

pertumbuhan; kecepatan arus, yang dapat menguntungkan beberapa taksa; dan

musim.



Imas Masitho

15

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilakukan di Sungai Kromong, Pacet, Mojokerto pada saat

musim hujan. Untuk analisis kadar klorofil-a perifiton dilakukan di Laboratorium

Mikrobiologi dan untuk analisis sampel perifiton dilakukan di Laboratorium

Ekologi Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas

Airlangga. Kegiatan penelitian ini dimulai pada bulan Februari sampai dengan

bulan Juni tahun 2012.

3.2 Bahan dan Alat

3.2.1 Bahan penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini (1) Sampel perifiton

yang diambil dari substrat buatan pada periode waktu yang ditentukan; (2) Es,

untuk mengawetkan sampel perifiton yang akan diukur kadar klorofilnya; (3)

Formalin 1,5%, untuk mengawetkan sampel perifiton yang akan diamati

(Soegianto,2004); (4) Aseton 90%, untuk membantu proses pengeluaran klorofil

dari jaringan perifiton; (5) Larutan HCl 4 N; (6) Akuades.

3.2.2 Alat penelitian

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: (1) Substrat buatan,

berupa substrat kaca, substrat semen kasar, dan substrat semen berkerikil yang

berukuran 10 cm x 10 cm; (2) Sling pengikat substrat; (3) Termos es, untuk wadah

penyimpanan sampel perifiton; (4) Botol koleksi; (5) Plastik, untuk tempat koleksi

sampel air; (6) Tissue; (7) Kertas saring; (8) Tabung kuvet; (9) Spectrofotometer,



Imas Masitho

16

untuk mendeteksi kadar klorofil; (10) Sentrifus; (11) Tabung sentrifus; (12) Alat

tulis, untuk dokumentasi data; (13) Termometer, untuk mengukur suhu air sungai;

(14) Kertas pH, untuk mengukur pH; (15) Rafia dan botol, untuk mengukur

kecepatan arus, (16) Kamera digital, untuk dokumentasi kegiatan penelitian; (17)

Kertas label; (18) Mikroskop, untuk pengamatan diversitas plankton; (19) Gelas

ukur; (20) Membran filter, untuk menyaring sampel; (21) Mortar dan penggerus,

untuk menggiling hasil filtrasi, (22) Palmer counting cell, untuk menghitung

sampel perifiton; (23) Sprayer; (24) Sikat gigi, untuk menyikat sampel perifiton

dari substrat. Beberapa dilampirkan dalam gambar pada Lampiran 14.

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Rancangan penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental yang dilakukan di

lapangan. Digunakan perlakuan berupa substrat buatan yang terdiri atas 3 macam;

yaitu substrat kaca, substrat semen kasar, dan substrat semen berkerikil. Masing-

masing perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 7 kali untuk pengukuran

produktivitas primer, sedangkan untuk pengamatan struktur komunitas pada tiap-

tiap substrat diambil 1 sampel. Sehingga ada 24 substrat buatan yang diambil

untuk dilakukan pengamatan dalam satu waktu pada periode waktu yang

ditentukan berupa 8 sustrat kaca, 8 substrat semen kasar, dan 8 substrat semen

berkerikil.

Substrat buatan diberi nomor dan diletakkan di badan air sungai yang

dianggap sebagai stasiun penelitian. Pengambilan sampel perifiton dilakukan

secara acak (random) dengan melakukan undian pada setiap pengambilan 24



Imas Masitho

17

substrat buatan pada hari ke-10, 20, 30, 40, 50 dan 60 setelah penanaman substrat

(Supriyanti, 2001).

3.3.2 Varibel penelitian

Dalam penelitian ini terdapat empat variabel yang digunakan, yaitu

variabel bebas, variabel terikat, variabel kontrol, dan variabel pendukung.

a. Variabel bebas

Tiga macam substrat buatan yaitu substrat kaca, semen yang permukaannya

kasar, dan semen yang permukaannya berkerikil dengan luas 10 cm x 10 cm.

b. Variabel terikat

Produktivitas perifiton berdasarkan kadar klorofil-a dan struktur komunitas

perifiton.

c. Variabel kontrol

Periode waktu pengamatan yaitu hari ke-10, 20, 30, 40, 50, dan 60 di pagi hari

berkisar antara pukul 06.30 WIB sampai 09.00 WIB.

d. Variabel pendukung

Intensitas cahaya, kedalaman, kecepatan arus, suhu air, dan pH air.

3.3.3 Cara kerja

Perifiton yang diamati adalah perifiton yang tumbuh pada tiga substrat

buatan yaitu substrat kaca, sebagai media yang permukaannya licin (halus);

substrat semen yang permukaannya kasar; dan substrat semen yang permukaannya

dilekatkan batu kerikil dan diberi nomor. Substrat buatan ditata seperti pada

Gambar 2. Kemudian ditambatkan membentang pada badan air sungai yang

dianggap sebagai stasiun pengamatan. Stasiun pengamatan perifiton terdapat pada



Imas Masitho

18

salah satu lokasi di Sungai Kromong yang tidak didapati aktivitas manusia sehari-

hari dan terpapar cukup cahaya matahari (Lampiran 2).

Gambar 2. Skema peletakan substrat buatan untuk pengamatan perifiton

Keterangan:

= Batu = Tali pengikat substrat buatan

= Substrat buatan = Arus sungai

= Badan air sungai = Sisi potong

Substrat buatan diambil secara acak (random) pada hari ke-10, 20, 30, 40,

50, dan 60 setelah penanaman. Substrat buatan yang diambil berupa 8 substrat

kaca, 8 substrat semen kasar, dan 8 substrat semen berkerikil. Setiap substrat

buatan yang diambil disikat pada kedua sisinya, sisa perifiton yang melekat di

semprot dengan akuades. kemudian dimasukkan kedalam plastik koleksi.

Selanjutnya untuk sampel yang akan diamati kadar klorofilnya disimpan dalam

termos es, sedangkan untuk sampel yang akan diamati struktur komunitasnya



Imas Masitho

19

disimpan dalam botol koleksi dan ditambahkan formalin 1,5%. Kemudian semua

sampel dibawa ke Laboratorium Biologi Universitas Airlangga untuk diamati.

Analisis Produktivitas perifiton diukur dengan penentuan biomassa.

Penentuan biomassa sebaiknya dilakukan maksimal 24 jam setelah pengambilan

sampel, sedangkan untuk sampel yang diberi formalin dapat disimpan pada tempat

yang gelap pada suhu ruangan untuk waktu yang lebih lama (Soegianto, 2004).

Penentuan biomassa perifiton dalam penilitian ini dengan cara mengukur

kandungan klorofil-a perifiton menurut Soegianto (2004) yang diringkas dalam

bagan pada Lampiran 3. Untuk sampel perifiton yang diawetkan dengan formalin

1,5% diamati di bawah mikroskop dengan 3 kali ulangan dilakukan perhitungan

individu perifiton dan diidentifikasi samapi genus dengan buku identifikasi

(Streble dan Krauter, 1985; dan Davis, 1955) kemudian dianalisis struktur

komunitasnya berdasarkan indeks keanekaragaman, indeks keseragaman, dan

indeks dominansi.

3.4. Parameter Fisika-Kimia

Pengukuran parameter fisika-kimia perairan sungai dilakukan bersamaan

dengan pengambilan sampel perifiton pada periode waktu yang ditentukan.

Parameter fisika-kimia yang diukur adalah:

a. Kecepatan arus

Pengukuran kecepatan arus dilakukan secara langsung dengan menggunakan

botol plastik yang diisi air dan diikatkan dengan tali rafia sepanjang 10 meter

kemudian dihanyutkan mengikuti aliran sungai hingga menegang, dan dicatat

waktunya. Pengukuran dilakukan sebanyak tiga kali ulangan (Riefani, 2008).



Imas Masitho

20

b. Kedalaman peletakan substrat

Pengukuran kedalaman peletakan substrat dilakukan secara langsung dengan

meteran. Kedalaman yang diukur adalah kedalaman dari permukaan air

sampai setengah dari substrat buatan. Pengukuran dilakukan di 2 tepi dan

tengah substrat yang ditanam di badan sungai pada stasiun pengamatan.

c. Suhu air sungai

Pengukuran suhu air menggunakan termometer air raksa. Termometer

dicelupkan ke badan air selama 5 menit dan dicatat angka yang tertera pada

termometer. Pengukuran dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan setiap

pengambilan sampel (Riefani, 2008).

d. pH

Pengukuran pH (derajat keasaman) dengan menggunakan kertas pH lakmus

universal. Kertas lakmus dicelupkan kedalam air selama 3 detik, dilihat

perubahan warna yang terjadi pada kertas lakmus. Kemudian dicocokkan

dengan tabel warna yang menunjukkan nilai pH pada kotak kemasan kertas

lakmus universal.

3.5 Analisis Data

3.5.1 Penentuan produktivitas primer

Penentuan kadar klorofil-a, sesuai dengan rumus berikut (Brower dan Zar,

1977 dalam Soegianto, 2004):

Klorofi-a (mg/m3) =

�11,0��2,43��A1-A2��V1/V2�

d

Keterangan:

11,0 = Koefisien absorbsi



Imas Masitho

21

2,43 = Faktor koreksi

A1 = Absorban klorofil-a dan pheophytin sampel

A2 = Absorban sampel yang diberi HCl

V1 = Volume ekstrak aseton (liter)

V2 = Volume sampel yang disaring (m3)

d = Diameter kuvet (cm)

Untuk menentukan produktivitas primer suatu perairan berdasarkan

klorofil-a perlu ditentukan lebih dahulu assimilasi number-nya (Riyono, 2006).

assimilasi number diperoleh dari pengukuran kadar O2 dengan menggunakan

metode winkler (Lampiran 4) kemudian dihitung berdasarkan metode botol gelap

dan botol terang sesuai dengan rumus berikut:

Laju respirasi (R) R = (CO - CD) / ∆t

Laju fotosintesis atau Produktivitas primer kotor (PG)

PG = (CL – CD) / ∆t

Produktivitas primer bersih berdasarkan kadar O2 (PN) [assimilasi number]

PN = [(PG – R) x 375,36]

Keterangan:

R = Laju respirasi (mg/L/jam)

PG = Produktivitas primer kotor atau laju fotointesis (mg/L/jam)

PN = Produktivitas primer bersih (mg C/m3/jam)

CO = Konsentrasi oksigen awal (mg/L)

CD = Konsentrasi oksigen akhir botol gelap (mg/L)

CL = Konsentrasi oksigen akhir botol terang (mg/L)



Imas Masitho

22

∆t = Periode waktu berlangsungnya proses respirasi (jam)

375,36 = Faktor pengkali

Riyono (2006) menyatakan apabila fitoplankton tidak tersebar secara

vertikal maka produktivitasnya harus dihitung pada beberapa kedalaman terlebih

dahulu. Dalam penelitian ini perifiton yang akan diukur produktivitasnya berada

pada kedalaman yang dianggap tidak jauh berbeda (substrat buatan ditanam dalam

kedalaman sungai yang ditentukan), sehingga tidak perlu menghitung pada

beberapa kedalaman. Produktivitas primer berdasarkan klorofil dihitung menurut

rumus berikut: P = R x C x assimilation number

Keterangan:

P = Produktivitas primer dalam (mg C/m2/hari)

R = Laju fotosintesis relatif

C = kadar klorofil-a (mg/m3)

Assimilation number = laju asimilasi per satuan berat klorofil

3.5.2 Analisis struktur komunitas

A. Kepadatan perifiton

Kepadatan perifiton dihitung dengan menggunakan rumus modifikasi

Lackey Drop Microtransecting Methods (APHA, 1989):

N = 1

AxB

C x n

Keterangan:

N = Kepadatan perifiton (ind/cm2)

A = Luas substrat yang dikerik (2 x 100 cm2)

B = Volume konsentrat pada botol contoh (100 ml)



Imas Masitho

23

C = Volume gelas obyek Palmer counting cell (0,01 ml)

n = Jumlah perifiton yang tercacah (ind)

B. Indeks keanekaragaman, keragaman, dan dominansi

Nilai keanekaragaman atau diversitas jenis perifiton dalam penelitian ini

dihitung berdasarkan modifikasi Indeks Shanon-Wiener (Odum, 1971):

H' = - ∑ ��

Keterangan:

H' = Indeks diversitas/Indeks keanekaragaman

pi = ��

(proporsi jenis ke-i)

ni = jumlah individu jenis ke-i

N = jumlah total individu

Menurut Canter dan Hill (1981) dalam Soegianto (2004), kriteria indeks

keanekaragaman tersebut diklasifikasikan sebagai berikut:

Tabel 3.1 Kriteria kualitas perairan menurut indeks keanekaragaman fitoplankton

Tingkat Pencemaran Indeks Keanekaragaman

Sangat baik > 2,00

Baik 1,60-2,00

Sedang 1,00-1,59

Buruk 0,70-0,99

Sangat buruk < 0,70

Nilai H’maks dihitung dengan rumus:

H’maks = ln s

Keterangan: s = jumlah spesies (jumlah jenis)

Selanjutnya untuk melihat keseragaman penyebaran jenis digunakan indeks

keseragaman Eveness Shannon (Soegianto, 1994):

E = H’/H’maks



Imas Masitho

24

Perhitungan evenness seringkali disebut juga keanekaragaman relatif. Nilai

indeks keseragaman berkisar antara 0-1. Semakin kecil nilai E, akan semakin kecil

pula keseragaman suatu populasi, yang berarti penyebaran jumlah individu setiap

jenis tidak sama dan ada kecenderungan populasi tersebut didominasi oleh jenis

organisme tertentu. Begitupun sebaliknya, semakin besar nilai E maka populasi

menunjukkan keseragaman yang tinggi, yaitu jumlah individu tiap jenis dapat

dikatakan sama atau tidak jauh berbeda (Supriyanti, 2001).

Untuk mengetahui dominansi dapat menggunakan Indeks Dominansi

Simpson (Krebs, 1989):

D = ∑ ��

Keterangan:

D = Indeks Dominansi Simpson

pi = ��

(proporsi jenis ke-i)

Nilai indeks simpson berkisar antara 0-1, semakin kecil nilainya berarti tidak ada

dominansi. Sebaliknya jika nilai indeks simpson semakin besar maka ada

dominansi oleh jenis tertentu.

3.5.3 Pengujian hipotesis

Uji hipotesis dalam penelitian ini digunakan untuk mengetahui ada

tidaknya perbedaan nilai produktivitas primer berdasarkan klorofil-a pada ketiga

substrat buatan. Dalam penelitian ini digunakan uji beda statistik parametrik

ANOVA satu arah dan uji BNT (Beda Nyata Terkecil) dengan bantuan SPSS 16.0

for windows.



Imas Masitho

25

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Produktivitas Primer Berdasarkan Klorofil-a

Klorofil-a merupakan salah satu parameter yang sangat menetukan

produktivitas primer di perairan. Berdasarkan hasil pengamatan perifiton pada

penelitian ini, didapatkan nilai kadar klorofil-a dan produktivitas primer dalam

tabel berikut:

Tabel 4.1 Kadar klorofil-a dan produktivitas primer pada berbagai substrat buatan

Hari ke-

Kadar klorofil-a

(mg/m3)

Produktivitas primer

(mg C/m3/hari)

KC SK SB KC SK SB

10 133,7 400,9 935,6 120,4 361,1 842,8

20 267,3 668,3 1069,2 240,8 602,01 963,1

30 534,6 1069,2 1603,8 481,6 963,1 1444,7

40 400,9 668,3 1069,2 361,1 602,01 963,1

50 801,9 935,6 1201,9 722,4 842,8 1083,6

60 267,3 668,3 801,9 240,8 602,01 722,4

Keterangan: KC = Substrat kaca

SK = Substrat semen kasar

SB = Substrat semen berkerikil

Kadar klorofil-a dalam tabel 4.1 berbanding lurus dengan nilai

produktivitas primer. Keberadaan besar nilai klorofil-a dan produktivitas primer

dipengaruhi terutama oleh struktur substrat buatan yang dipaparkan selama 60

hari. Hal ini sesuai dengan pernyataan Supriyanti (2001) bahwa perkembangan

perifiton menuju kemantapan komunitasnya sangat ditentukan oleh kemantapan

keberadaan substrat. Pada substrat kaca dengan permukaan licin memudahkan

perifiton hanyut oleh arus sungai yang deras. Sedangkan pada substrat semen

kasar didapatkan nilai yang relatif lebih tinggi karena dalam permukaan yang



Imas Masitho

26

kasar perifiton cukup mampu bertahan. Hal itu terlihat juga pada substrat semen

berkerikil yang memiliki nilai kadar klorofil-a paling tinggi diantara substrat

lainnya, karena saat arus sungai melewati substrat, perifiton dapat bertahan

dengan menempel lebih kuat di sela-sela kerikil dan tidak terbawa oleh arus.

Data nilai produktivitas primer perifiton dalam berbagai substrat buatan

berdasarkan klorofil-a dapat dipresentasikan dalam gambar 3 berikut:

Gambar 3. Grafik batang nilai produktivitas primer selama pengamatan

Menurut Osborne (1983) proses akumulasi perifiton berupa pembentukan

kolonisasi pada substrat yang berlangsung segera ketika pengkoloni menempel

pada substrat, dan Atmadja (1986) menambahkan kolonisasi tersebut diikuti oleh

proses suksesi hingga keadaan stabil. Dari hasil pengamatan biomassa (klorofil-a)

mengalami peningkatan dengan bertambahnya waktu, yang mengakibatkan nilai

produktivitas primer perifiton mengalami kenaikan berturut-turut dari hari ke-10,

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 30 40 50 60

Pro

du

kti

vit

as

Pri

mer

(m

g C

/m3/h

ari

)

Waktu Pengamatan (hari)

Substrat Kaca Substrat Semen Kasar Substrat Semen Berkerikil



Imas Masitho

27

20, dan 30. Sedangkan pada hari ke-40 menurun dan kembali menurun pada hari

ke-60. Nilai rata-rata produktivitas primer perifiton tertinggi terdapat pada

substrat berkerikil pada hari ke-30 sebesar 1444,7 mg C/m3/hari, sedangkan untuk

nilai rata-rata produktivitas primer perifiton terendah terdapat pada substrat kaca

pada hari ke-10 sebesar 120,4 mg C/m3/hari. Hal ini terjadi karena saat

pengambilan sampel perifiton di Sungai Kromong mengalami banjir sebelum

pengambilan sampel hari ke-40 dan ke-60. Akibatnya perifiton yang tumbuh pada

substrat buatan pada hari tersebut hanyut terbawa arus banjir dan hasil

perhitungan absorbansinya berkurang. Dengan demikian pada penelitian ini terjadi

suksesi primer pada hari ke-10 dan suksesi sekunder setelah terjadi banjir di

Sungai Kromong.

4.2 Struktur Komunitas

Perifiton yang ditemukan di stasiun pengamatan terdiri atas alga

mikroskopis. Berupa 16 genus yang terbagi dalam 6 ordo (lampiran 9 dan

lampiran 11), yaitu Naviculales (7 genus), Bacillariales (3 genus), Achnanthales

(1 genus), Cymbellales (2 genus), Fragilariales (2 genus), dan Microthamniales (1

genus). Selain alga mikroskopis tersebut pada substrat buatan juga ditemukan

beberapa hewan makroinvertebrata seperti gastropoda, larva capung, dan

crustacea kecil yang diduga merupakan konsumen alga mikroskopis. Jenis alga

yang ditemukan sedikit, hal ini disebabkan berbagai faktor seperti proses adaptasi

alga terhadap substrat buatan, tingginya jumlah konsumen, dan kondisi

lingkungan perairan yang berarus deras dan sesekali banjir setelah hujan.



Imas Masitho

28

Pada substrat kaca ditemukan jumlah jenis tertinggi pada hari ke-30

sebanyak 14 genus, sedangkan jumlah jenis terendah ditemukan pada pengamatan

hari ke- 40 dan ke-60 sebesar 8 genus. Pada substrat semen kasar ditemukan 12

genus pada hari ke-20 dan ke-30, sedangkan jumlah jenis terendah ditemukan

pada pengamatan hari ke-60 sebesar 8 genus. Pada substrat semen berkerikil

jumlah jenis tertinggi pada pengamatan hari ke-50, sedangkan jumlah jenis

terendah ditemukan pada pengamatan hari ke-60 (Lampiran 9). Jumlah jenis

tertinggi yang tercacah dengan jumlah ribuan dari ketiga substrat adalah

Anomoeoneis, Stauroneis, Navicula2, Nitzschia1, dan Cocconeis. Dari data

tersebut dapat dikatakan bahwa jumlah jenis perifiton yang ditemukan hampir

sama di ketiga substrat buatan.

Komposisi jenis perifiton yang ditemukan berubah-ubah pada tiap

pengamatan menunjukkan kondisi komunitas masih dalam proses perkembangan.

Gambar 4. Grafik kepadatan perifiton dalam berbagai substrat buatan

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

1600000

1800000

10 20 30 40 50 60

Kep

ad

ata

n (

ind

/cm

2)

Waktu pengamatan (hari)

Substrat kaca Semen Kasar Semen Berkerikil



Imas Masitho

29

Kepadatan perifiton pada gambar 4 mengalami kenaikan dan penurunan

yang sejajar dengan nilai produktivitas primer pada gambar 3. Seperti yang sudah

dijelaskan sebelumnya pada hari ke-40 dan ke-60 mengalami penurunan

dikarenakan sebelum pengamatan terjadi banjir di Sungai Kromong. Dari hasil

pengamatan kepadatan perifiton tercatat paling tinggi pada substrat semen

berkerikil dibandingkan dengan kedua substrat lainnya.

Nilai indeks keanekaragaman, indeks keseragaman, dan indeks dominansi

disajikan dalam tabel 4.2. Nilai Indeks keanekaragaman selama pengamatan

berfluktuasi dengan kisaran 1,5-1,75. Berdasarkan kriteria kualitas perairan

menurut indeks keanekaragaman fitoplankton pada tabel 3.1 perairan di Sungai

Kromong tergolong perairan sedang sampai baik. Namun keanekaragaman jenis

yang terhitung dalam penelitian ini rendah karena jumlah jenis yang ditemukan

sedikit dengan nilai kelimpahan yang jauh berbeda. Hal ini terjadi karena perifiton

belum sampai pada perkembangan yang stabil dalam substrat buatan, dan

dipengaruhi dengan kondisi lingkungan dan cuaca yang buruk. Menurut Soegianto

(2004) suatu komunitas dikatakan mempunyai keanekaragaman jenis yang tinggi,

jika komunitas tersebut disusun oleh banyak jenis yang mempunyai kelimpahan

besar dan sama atau hampir sama. Sebaliknya, jika suatu komunitas disusun hanya

beberapa jenis saja yang melimpah, maka keanekaragaman jenisnya rendah.



Imas Masitho

30

Tabel 4.2 Data nilai indeks keanekaragaman, keseragaman, dan dominansi

Substrat Indeks Pengamatan hari ke-

10 20 30 40 50 60

Kaca

H' 1,57 1,54 1,6 1,45 1,5 0,52

E 0,68 0,7 0,62 0,69 0,63 0,72

D 0,23 0,24 0,22 0,27 0,24 0,24

Semen

Kasar

H' 1,6 1,6 1,6 1,55 1,51 1,42

E 0,7 0,64 0,64 0,71 0,66 0,68

D 0,23 0,23 0,24 0,24 0,25 0,28

Semen

Berkerikil

H' 1,63 1,9 1,75 1,6 1,58 1,52

E 0.67 0,73 0,65 0,71 0,56 0,72

D 0,21 0,21 0,23 0,23 0,22 0,23

Keterangan: H' = Indeks keanekaragaman

E = Indeks keseragaman

D = Indeks dominansi

Indeks keseragaman menunjukkan tingkat kesamaan penyebaran jumlah

individu suatu jenis dalam suatu komunitas. Selama pengamatan indeks

keseragaman di perairan ini berkisar antara 0,56-0,73. Kisaran tersebut cukup

tinggi meskipun tidak mencapai angka 1 yang berarti penyebaran jumlah individu

setiap jenis hampir sama dan hampir tidak ada kecenderungan komunitas tersebut

didominasi oleh jenis organisme tertentu.

Indeks dominansi dapat mengetahui peranan parsial masing-masing jenis

dalam suatu komunitas. Kisaran nilai indeks dominansi selama pengamatan

adalah 0,21-0,24. Kisaran tersebut tergolong rendah yang berarti tidak ada

dominansi dari keberadaan jenis yang ditemukan dalam komunitas perifiton di

dalam substrat buatan penelitian ini.

4.3 Parameter Fisika-Kimia

Bermacam-macam faktor fisika-kimia dapat mempengaruhi kelangsungan

hidup dan produktivitas tumbuhan terestrial maupun perairan (Nybakken, 1988).

Pada penelitian ini dilakukan pengamatan beberapa faktor fisika-kimia seperti



Imas Masitho

31

kecepatan arus, kedalaman penanaman substrat, suhu, dan pH perairan. Hasil

pengamatan parameter fisika-kimia selama periode penilitian tertera pada tabel

4.3 berikut:

Tabel 4.3 Parameter fisika-kimia yang diukur selama periode penelitian

Parameter (unit) Waktu pengamatan (hari)

Kisaran 10 20 30 40 50 60

Kecepatan arus (m/s) 0,67 0,73 0,61 0,83 0,7 0,68 0,61-0,7

Kedalaman (cm) 11 17,3 21,5 19,1 20,7 23 11-23

Suhu (oC) 21 20 21 22 21 21 20-22

pH 7 7,5 7 7 7 7,5 7-7,5

Kecepatan arus yang diukur dalam penelitian ini adalah arus permukaan

aliran sungai. Kecepatan arus yang teramati tergolong deras yaitu berkisar antara

0,61 m/s-0,7 m/s. Derasnya arus sungai sangat mempengaruhi daya tahan perifiton

untuk tumbuh pada substrat buatan. Sehingga ketika hujan turun arus sungai akan

lebih deras dan mengakibatkan beberapa jenis perifiton yang tumbuh di substrat

buatan hanyut tidak teramati.

Kedalaman yang diukur dalam penelitian ini adalah kedalaman dari

permukaan air sampai substrat buatan yang tertanam. Berdasarkan pengukuran

kedalaman substrat buatan berkisar antara 11 cm-23 cm dari permukaan perairan.

Perbedaan kedalaman yang terukur selama periode pengamatan disebabkan oleh

masa yang tersangkut pada tali pengikat substrat. Semakin lama periode

pengamatan semakin banyak seresah dan sampah yang tersangkut sehingga tali

pengikat kendur dan mengakibatkan kedalaman substrat bertambah. Kedalaman

tertinggi terjadi pada pengamatan hari ke-60, saat pengamatan tali pengikat

substrat terputus karena derasnya arus banjir yang terjadi sehari sebelum

pengamatan.



Imas Masitho

32

Pada ekosistem perairan sungai sedikit sekali atau bahkan tidak dijumpai

adanya stratifikasi suhu. Keadaan ini berkaitan dengan adanya arus dan tipe

substrat dasar sungai yang memungkinkan lapisan sungai selalu teraduk secara

vertikal dan horisontal. (Soegianto, 2010). Suhu yang terukur selama pengamatan

berkisar antara 20oC-22

oC.

Berdasarkan pengukuran nilai pH pada stasiun penelitian ini berkisar

antara 7-7,5. Nilai pH suatu perairan sangat dipengaruhi oleh kemampuan air

untuk melepas atau mengikat sejumlah ion hidrogen yang menunjukkan perairan

tersebut asam atau basa. Nilai pH yang ideal bagi kehidupan organisme air pada

umumnya terdapat antara 7-8,5 yang dikategorikan dalam perairan produktif

(Barus, 2004). Dan data pada tabel 4.3 menunjukkan bahwa perairan di Sungai

Kromong menunjukkan pH netral yang tergolong perairan produktif dan

mendukung kehidupan organisme.

4.4 Analisis Statistik

Berdasarkan hasil analisis statistik pada Lampiran 13 diketahui bahwa

hipotesis nol ditolak dan didapatkan hasil bahwa perbedaan substrat buatan yang

dipakai berpengaruh sangat nyata (P<0,01), terhadap nilai produktivitas primer,

hal ini dapat diperhatikan dari nilai F nya yang lebih besar dari F Tabel (lihat

Tabel F(0,01) db 2; 15) atau Sig. 0,01 dan Sig. 0,00 (P<0,01).

Uji BNT (LSD) dan uji Duncan terdapat perbedaan yang sangat nyata

(P<0,01) dari ke-tiga substrat, hal ini dapat dilihat dari Sig. pada Uji LSD yaitu

0,00 (P<0,01) dan Subset pada uji Duncan dimana semua rata-rata terletak pada

subset yang berbeda.



Imas Masitho

33

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian produktivitas primer dan struktur komunitas perifiton

di Sungai Kromong Pacet Mojokerto, didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

1. Nilai produktivitas primer perifiton mengalami kenaikan pada hari ke-10,

20, dan 30 kemudian menurun pada hari ke-40 dan ke-60 yang disebabkan oleh

banjir. Pada substrat kaca nilai produktivitas primer berkisar antara 120,4 mg


3/hari. Pada substrat semen kasar berkisar antara

361,1 mg C/m3/hari sampai 963,1 mg C/m

3/hari. Dan kisaran nilai produktivitas

primer pada substrat semen berkerikil adalah 722,4 mg C/m3/hari sampai 1444,7

mg C/m3/hari.

2. Ada perbedaan nilai produktivitas primer perifiton berdasarkan kandungan

klorofil-a dalam substrat kaca, semen permukaan kasar, dan semen berkerikil di

Sungai Kromong. Dengan perbedaan yang berpengaruh sangat nyata (P<0,01), hal

ini dapat diperhatikan dari nilai F nya yang lebih besar dari F Tabel (lihat Tabel

F(0,01) db 2; 15) atau Sig. 0,01 dan Sig. 0,00 (P<0,01). Uji BNT (LSD) dan uji

Duncan terdapat perbedaan yang sangat nyata (P<0,01) dari ke-tiga substrat, hal

ini dapat dilihat dari Sig. pada Uji LSD yaitu 0,00 (P<0,01) dan Subset pada uji

Duncan dimana semua rata-rata terletak pada subset yang berbeda.

3. Struktur komunitas pada perairan dalam penelitian ini tidak stabil. Karena

tingkat keanekaragaman jenis yang rendah, tingkat keseragaman sedang, dan tidak



Imas Masitho

34

ada dominansi spesies tertentu. Hal ini terjadi karena kondisi lingkungan dan



teramati. Namun untuk kualitas perairan tergolong perairan sedang sampai baik

yang produktif.

5.2 Saran

Pada penelitian perifiton pada substrat buatan selanjutnya disarankan

menggunakan selang waktu pengamatan yang lebih pendek untuk mendapatkan

proses perkembangan yang lebih teliti. Sebaiknya pelaksanaan penelitian

dilakukan pada saat musim kemarau untuk menghindari terjadinya banjir yang

dapat menghilangkan sampel penelitian.



Imas Masitho

35

DAFTAR PUSTAKA

Anonimusa, 2011, http://id.wikipedia.org/wiki/Sungai, 18 Oktober 2011.

Anonimusb, 2000, http://bebas.ui.ac.id/v12/sponsor/SponsorPendamping/Praweda/

Biologi/0034%20Bio%201-7e.htm, 20 Oktober 2011.

A.P.H.A, 1989, Standard Methods for Examination of Water and Waste Water,

17th

Ed, American Public Health Association. Washington DC, 1460p.

Atmadja, W.S., 1986. Kolonisasi dan Suksesi Algae Laut Bentik. Oseana Vol. XI

No. 1. P3-LIPI. Jakarta.

Azim, M.E., Verdegem, M.C.J., Van Dam, A.A. and Beveridge, M.C.M., 2005,

Periphyton: Ecology, Exploitation and Management, CABI Publishing,

USA, hal 73-74.

Barus, T.A., 2002, Pengantar Limnologi, Universitas Sumatra Utara, Medan.

_________, 2004. Pengantar Limnologi, Studi tentang Ekosistem Sungai dan

Danau, Jurusan Biologi, USU, Medan.

Biggs, B.J.E., 1988, Artificial Substrat Exposure Times for Periphyton Biomass

Estimates in Rivers, New Zealand Journal of Marine and Freshwater

Research 22 (4) : 507-515.

Darmadi, 2010, Produktivitas Primer di Lingkungan Perairan,

http://dhamadharma.wordpress.com/2010/02/11/produktivitas-primer-di-

lingkungan-perairan/, 03 Desember 2011.

Davis, C.C., 1955, The Marine and Fresh Water Plankton, Michigan State

University Press, USA.

Harinaldi, 2005, Prinsip-Prinsip Statistik untuk Teknik dan Sains, Penerbit

Erlangga, Jakarta.

Hariyanto, S., Irawan, B, Soedarti, T., 2008, Teori dan Praktik Ekologi, Airlangga

University Press, Surabaya.

Hartoto, D.I., Gunawan, Badjoeri,M., 1995, Profil Sifat Limnoengineering di

Perairan Darat Pulau Siberut, Oseanologi dan Limnologi di Indonesia,

LIPI, hal 160-162.

Hill, B. H. and J. R. Webster. 1982. Periphyton Production in a Appalachian River.

Hydrobiology, 97:275-280



Imas Masitho

36

Krisanti, M., 1993, Struktur Komunitas Perifiton pada Substrat Kaca di Sungai

Cigudig, Skripsi, Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas

Perikanan, Institut Pertanian Bogor.

Krebs, C.J., 1989. Ecological Methodology, Harper Collins Publishing. New

York. 654p.

Levinton, J. S., 1982. Marine Ecology. Printice-Hall inc., Englewood Clitts, New

Jersey.

Mahmuddin, 2009, http://mahmuddin.wordpress.com/2009/09/09/produktivitas-

primer-eksosistem/, 23 Oktober 2011.

Michael, P., 1995, Metode Ekologi Untuk Penyelidikan Lapangan dan

Laboratorium, terjemah: Yanti, R.Koestoer., UI Press, Jakarta.

Nybakken, J.W., 1988, Biologi Laut Suatu Pendekatan Ekologi, Alih Bahasa: M,

Eidman, Koesoebiono, D.G. Bengen, dan M. Hutomo. PT. Gramedia,

Jakarta.

Odum, E.P., 1971, Fundamental of Ecology, W.B. Saunders Co., Ltd., Tokyo,

Japan.

_________, 1983, Basic Ekology, Halt Saunders Innternational Edition, Japan.

_________, 1993, Dasar-dasar Ekologi, terjemahan: Tjahjono S., Gadjah Mada

University Press, Yogyakarta.

Osborne, L.L., 1983, Colonization and Recovery of Lotic Ephilitic Communities:

A Metabolic Approach, Hidrobiologia Vol. 99 (29-36), Dr. Junk

Publishers, The Haque, The Netherlands.

Pratiwi, N.T.M. dan Noerdjito, M., 2004, Tinjauan Umum tentang Karakteristik

Sungai, Managemen Bioregional Jabodetabek: Profil dan Strategi

Pengelolaan Sungai dan Aliran Air, hal 37-39.

Putri, M.R., Susanna, Setiawan, A., Darmawan, R., Suciati, F., Purnamasari, I.A.,

Rizki, T.Y., 2008, Identifikasi Primer berdasarkan Model Ekosistem

Dinamik di Perairan Paparan Sunda, KK Oseanografi ITB, hal 3.

Riefani, M.K., 2008, Distribusi Komunitas Diatom Perifiton di Sungai Metro

Malang Jawa Timur, Skripsi, UNM, Malang.

Riyono, S.H., 2006, Klorofil Fitoplankton dan Produktivitas Primer, Warta

Oseanografi Vol XX no. 1, hal. 17.



Imas Masitho

37

Soegianto, A., 1994, Ekologi Kuantitatif, Usaha Nasional, Surabaya.

___________, 2004, Metode Pendugaan Pencemaran Perairan dengan Indikator

Biologis, Airlangga University Press, Surabaya.

__________, 2010, Ekologi Perairan Tawar, Airlangga University Press,

Surabaya.

Strebel, H., and Krauter, D., 1985, Das Leben im Wassertropfen Mikroflora und

Mikrofauna des Subwassers, Wurzburg.

Sukisno, 1998, Estimasi Tingkat Kesuburan Perairan Sungai-sungai di Surabaya

dengan Menggunakan Kandungan Klorofil, Skripsi, Universitas Al Falah,

Surabaya.

Sunarto, 2008, Karakteristik Biologi dan Peranan Plankton Bagi Ekosistem Laut,

hal 30.

Supriyanti, S., 2001, Struktur Komunitas Perifiton pada Substrat Kaca di Lokasi

Pemeliharaan Kerang Hijau (Perna viridis L.), Perairan Kamal Muara,

Teluk Jakarta, Skripsi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB, Bogor.

Syam, A.G., 1994, Komposisi dan Kepadatan Perifiton pada Terumbu Karang

Buatan dari Bahan Bambu dan Ban Mobil Bekas di Pantai Blebu Telung

Lampung, Skripsi, Fakultas Perikanan, IPB, Bogor.

Van Dam, A.A., Beveridge, M.C.M., Azim, M.E., and Verdegem, M.C.J., 2002,

The Potential of Fish Production Based on Periphyton. Reviews in Fish

Biology and Fisheries 12: 1-31.

Watanabe, M.M., Mayama, S., Hiroki, M., and Hiyashoyi, N., 2000, Biomass,

Species Composition and Diversity of Ephipelagic Algae in Mire Pools.

Hidrobiologia, 421 (1): 91-102.

Welch, E.B. 1980. The Ecological Effect of Waste Water, Cambridge University

Press, Cambridge, 337p.

Wetzel, B.E., 1982, Limnology, 2nd

Ed, Saunders College Publishing, Oxford,

Philadelphia, 752p.



Imas Masitho

Lampiran 1. Ringkasan

RINGKASAN


PERIFITON PADA BERBAGAI SUBSTRAT BUATAN DI SUNGAI

KROMONG PACET MOJOKERTO

Imas Masitho, Sucipto Hariyanto, dan Noer Moehammadi

Prodi S1 Biologi, Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi


Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai produktivitas primer

perifiton berdasarkan klorofil-a dan struktur komunitas perifiton dalam berbagai

substrat buatan di Sungai Kromong Pacet Mojokerto. Pengambilan sampel

dilakukan pada musim hujan di satu stasiun selama 60 hari dalam 6 kali periode

pengamatan. Sampel diambil dengan menyikat substrat buatan yang tertanam di

stasiun penelitian. Data yang diperoleh dibagi dua perlakuan yaitu diukur

absorbansinya dengan spektrofotometer dan dihitung individu yang ditemukan

dengan mikroskop cahaya. Data selanjutnya dianalisis, untuk produktivitas primer

menggunakan rumus produktivitas primer berdasarkan klorofil-a menurut Riyono

(2006) dan untuk struktur komunitas menggunakan indeks keanekaragaman,

indeks keseragaman, dan indeks dominansi spesies. Hasil perhitungan

produktivitas primer perifiton pada substrat kaca berkisar antara 120,4 mg


3/hari pada substrat semen kasar 361,1 mg


3/hari dan pada substrat semen berkerikil 722,4

mg C/m3/hari sampai 1444,7 mg C/m

3/hari. Produktivitas primer tertinggi berada

pada substrat semen berkerikil, meskipun pada hari ke-40 dan ke-60 mengalami

penurunan di ketiga substrat dikarenakan banjir. Hasil perhitungan indeks

keanekaragaman, indeks keseragaman, dan indeks dominansi masing-masing

berkisar antara 1,5-1,75, 0,56-0,73, dan 0,21-0,24. Dari hasil kisaran tersebut

menggambarkan struktur komunitas pada substrat buatan yang ditanam di

perairan Sungai Kromong Pacet Mojokerto tidak stabil. Karena tingkat

keanekaragaman jenis yang didapat rendah, tingkat keseragaman sedang, dan

tidak ada dominansi spesies tertentu. Hal ini terjadi karena kondisi lingkungan dan



teramati. Meskipun demikian kriteria kualitas perairan Sungai Kromong tergolong

perairan yang sedang sampai baik.

Kata kunci: Produktivitas Perifiton, Struktur Komunitas, Substrat Buatan

Abstract This research aims at investigating the value of periphyton primary

productivity based on chlorophyll-a and periphyton community structure in a

variety of artificial substrates in Kromong River, Pacet, Mojokerto. Sampling was



Imas Masitho

conducted during the rainy season in one station for 60 days within 6 times period

of observation. Samples were obtained by brushing the artificial substrates which

were embedded in the research station. The data obtained were divided into two

treatments. First the data’s absorbance was measured with a spectrophotometer.

Second, individual found by the means of light microscope was counted. Then, the

data were analyzed by using the formula for primary productivity based on

chlorophyll-a according Riyono (2006) and by using diversity index, uniformity

index, and species dominance index for community structure. The primary

productivity of periphyton in glass substrates ranged between 120,4 mg C/m3/days

and 722,4 mg C/m3/days, in the rough cement substrates in between 361,1 mg

C/m3/days and 963,1 mg C/m

3/days, and the gravel cement substrates in between

722,4 mg C/m3/days and 1444,7 mg C/m

3/days. The highest primary productivity

occurred in gravel cement substrates. However, the decline occurred in the three

artificial substrates due to flood on the 40th

and 60th

day of observation. The

diversity index, uniformity index, and dominance index of each data ranged from

1,5-1,75; 0,56-0,73; and 0,21-0,24. Those range of values illustrated the

community structure on artificial substrates which were grown in Kromong River,

was unstable. It occurred due to the low level of species diversity, the moderate

level of uniformity, and no dominance in particular species. Also, it happened

because of the bad environment and weather condition at the time of the research

observed, for instance: flood that washed away the artificial substrates so that not

all periphyton samples could be observed. Nevertheless, Kromong River water

quality criteria could be classified from moderate to good condition.

Keywords: Artificial Substrate, Community Structure, Periphyton Productivity.

Pendahuluan

Secara limnologis, untuk menggambarkan sifat dan potensi produktivitas

primer organisme mikroskopis di perairan mengalir lebih tepat bila melalui

pengamatan terhadap komunitas perifiton dan bukan komunitas planktonnya. Hal

tersebut disebabkan perifiton yang ditemukan disuatu tempat atau stasiun lebih

dapat mewakili keadaan perairan mengalir tersebut karena relatif tidak berpindah-

pindah, dibandingkan dengan plankton. Suatu sampel plankton yang diambil di

suatu stasiun dalam perairan mengalir mungkin saja dari tempat yang jauh di hulu

sungai, tetapi hanyut oleh arus dan tertangkap di badan air yang diplot sebagai

stasiun (Hartoto et. al., 1995). Oleh karena itu dalam penelitian ini dilakukan

pengambilan sampel perifiton.

Pengukuran produktivitas perifiton lebih sulit daripada fitoplankton yang

relatif homogen. Perifiton sangat merekat erat dengan substrat mereka sehingga

pemisahkan perifiton yang menempel di batuan topografi yang permukaannya



Imas Masitho

tidak teratur atau daun yang rapuh akan sulit dilakukan. Oleh karena itu

penggunakan substrat buatan seringkali dilakukan untuk pengamatan kolonisasi

perifiton (Azim et al., 2005).

Pada penelitian ini akan dilakukan pengukuran produktivitas perifiton di

perairan sungai berdasarkan kandungan klorofil-a dan struktur komunitas perifiton

yang diambil dari berbagai substrat buatan, yaitu substrat kaca, substrat semen

dengan permukaan kasar, dan substrat semen dengan permukaan berkerikil.

Diharapkan melalui penelitian ini didapatkan substrat buatan yang sesuai untuk

menggambarkan kondisi lingkungan perairan mengalir berdasarkan produktivitas

primer yang diukur melalui indikator klorofil-a dan struktur komunitas perifiton.

Metode Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Sungai Kromong, Pacet, Mojokerto pada

musim hujan. Untuk analisis kadar klorofil-a perifiton dilakukan di Laboratorium

Mikrobiologi dan untuk analisis sampel perifiton dilakukan di Laboratorium

Ekologi Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas

Airlangga. Kegiatan penelitian ini dimulai pada bulan Februari sampai dengan

bulan Juni tahun 2012.

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental yang dilakukan di

lapangan. Digunakan perlakuan berupa substrat buatan yang terdiri dari 3 macam;

yaitu substrat kaca, substrat semen kasar, dan substrat semen berkerikil. Masing-

masing perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 7 kali untuk pengukuran

produktivitas primer, sedangkan untuk pengamatan struktur komunitas pada tiap-

tiap substrat diambil 1 sampel. Sehingga ada 24 substrat buatan yang diambil

untuk dilakukan pengamatan dalam satu waktu pada periode waktu yang

ditentukan berupa 8 sustrat kaca, 8 substrat semen kasar, dan 8 substrat semen

berkerikil. Setiap substrat buatan yang diambil disikat pada kedua sisinya, sisa

perifiton yang melekat di semprot dengan akuades. kemudian dimasukkan

kedalam plastik koleksi. Selanjutnya untuk sampel yang akan diamati kadar

klorofilnya disimpan dalam termos es, sedangkan untuk sampel yang akan diamati

struktur komunitasnya disimpan dalam botol koleksi dan ditambahkan formalin

1,5%. Kemudian semua sampel dibawa ke Laboratorium Biologi Universitas



Imas Masitho

Airlangga untuk diamati dan diidentifikasi dengan buku identifikasi (Streble dan

Krauter, 1985; dan Davis, 1955).

Penentuan klorofil-a perifiton dalam penilitian ini dengan cara mengukur

kadar absorbansi klorofil-a perifiton menurut Soegianto (2004). Kemudian diukur

produktivitas primernya berdasarkan rumus berikut Riyono (2006):

P = R x C x assimilation number

Untuk sampel perifiton yang diawetkan dengan formalin 1,5% diamati di bawah

mikroskop dengan 3 kali ulangan dilakukan perhitungan individu perifiton dan

diidentifikasi. Kemudian analisis struktur komunitas diukur dengan indeks

keanekaragaman, indeks keseragaman, dan indeks dominansi.

Uji hipotesis untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan nilai produktivitas

primer berdasarkan klorofil-a pada substrat kaca, substrat semen permukaan

kasar, dan substrat semen dengan permukaan berkerikil digunakan uji beda

statistik parametrik ANOVA satu arah dan uji BNT dengan SPSS 16.0 for

windows.

Hasil dan Pembahasan

Produkrivitas primer

Klorofil-a merupakan salah satu parameter yang sangat menetukan

produktivitas primer di perairan. Kadar klorofil-a berbanding lurus dengan nilai

produktivitas primer gambar 1. Keberadaan besar nilai keduannya dipengaruhi

terutama oleh struktur substrat buatan yang dipaparkan selama 60 hari. Hal ini

sesuai dengan pernyataan Supriyanti (2001) bahwa perkembangan perifiton

menuju kemantapan komunitasnya sangat ditentukan oleh kemantapan

keberadaan substrat. Pada substrat kaca dengan permukaan licin memudahkan

perifiton hanyut oleh arus sungai yang deras. Sedangkan pada substrat semen

kasar didapatkan nilai yang relatif lebih tinggi karena dalam permukaan yang

kasar perifiton cukup mampu bertahan. Hal itu terlihat juga pada substrat semen

berkerikil yang memiliki nilai kadar klorofil-a paling tinggi diantara substrat

lainnya, karena saat arus sungai melewati substrat, perifiton dapat bersembunyi

dan menempel lebih kuat di sela-sela kerikil dan tidak terbawa oleh arus.



Imas Masitho

Data nilai produktivitas primer perifiton dalam berbagai substrat buatan

berdasarkan klorofil-a dapat dipresentasikan dalam grafik berikut:

Gambar 1. Grafik batang nilai produktivitas primer selama pengamatan

Dari hasil pengamatan biomassa (klorofil-a) mengalami peningkatan

dengan bertambahnya waktu penanaman subsrat, yang mengakibatkan nilai

produktivitas primer perifiton mengalami kenaikan berturut-turut dari hari ke-10,

20, dan 30. Sedangkan pada hari ke-40 menurun dan kembali menurun pada hari

ke-60. Nilai rata-rata produktivitas primer perifiton tertinggi terdapat pada

substrat berkerikil pada hari ke-30 sebesar 1444,7 mg C/m3/hari, sedangkan untuk

nilai rata-rata produktivitas primer perifiton terendah terdapat pada substrat kaca

pada hari ke-10 sebesar 120,4 mg C/m3/hari. Hal ini terjadi karena saat

pengambilan sampel perifiton di Sungai Kromong mengalami banjir sebelum

pengambilan sampel hari ke-40 dan ke-60. Banjir tersebut mengakibatkan

perifiton yang tumbuh pada substrat buatan hanyut terbawa arus banjir dan

mengurangi hasil perhitungan absorbansi perifiton pada waktu pengamatan.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 30 40 50 60

Pro

du

kti

vit

as

Pri

mer

(m

g C

/m3/h

ari

)

Waktu Pengamatan (hari)

Substrat Kaca Substrat Semen Kasar Substrat Semen Berkerikil



Imas Masitho

Struktur komunitas

Perifiton yang ditemukan di stasiun pengamatan terdiri atas alga

mikroskopis. Berupa 16 jenis yang terbagi dalam 6 ordo, yaitu Naviculales (7

genus), Bacillariales (3 genus), Acnanthales (1 genus), Cymbellales (2 genus),

Fragilariales (2 genus), dan Microthamniales (1 genus). Selain alga mikroskopis

tersebut pada substrat buatan juga ditemukan beberapa hewan makroinvertebrata

seperti gastropoda, larva capung, dan crustacea kecil yang diduga merupakan

konsumen alga mikroskopis. Jumlah jenis tertinggi yang tercacah dengan jumlah

ribuan dari ketiga substrat adalah Anomoeoneis, Stauroneis, Navicula, Nitzschia,

dan Cocconeis.

Anomoeoneis

400x 400x 400x

400x 400x

Stauroneis Navicula

Nitzschia Cocconeis



Imas Masitho

Gambar 4. Grafik kepadatan perifiton dalam berbagai substrat buatan

Kepadatan perifiton pada gambar 4 mengalami kenaikan dan penurunan

yang sejajar dengan nilai produktivitas primer pada gambar 3. Seperti yang sudah

dijelaskan sebelumnya pada hari ke-40 dan ke-60 mengalami penurunan

dikarenakan sebelum pengamatan terjadi banjir di Sungai Kromong. Dari hasil

pengamatan kepadatan perifiton tercatat paling tinggi pada substrat semen

berkerikil dibandingkan dengan kedua substrat lainnya.

Nilai indeks keanekaragaman, indeks keseragaman, dan indeks dominansi

disajikan dalam tabel 4.2. Nilai Indeks keanekaragaman selama pengamatan

berfluktuasi dengan kisaran 1,5-1,75. Berdasarkan kriteria kualitas perairan

menurut indeks keanekaragaman fitoplankton pada tabel 3.1 perairan di Sungai

Kromong tergolong perairan sedang sampai baik. Namun keanekaragaman jenis

yang terhitung dalam penelitian ini rendah karena jumlah jenis yang ditemukan

sedikit dengan nilai kelimpahan yang jauh berbeda. Hal ini terjadi karena perifiton

belum sampai pada perkembangan yang stabil dalam substrat buatan, dan

dipengaruhi dengan kondisi lingkungan dan cuaca yang buruk.

Tabel 4.2 Data nilai indeks keanekaragaman, keseragaman, dan dominansi

Substrat Indeks Pengamatan hari ke-

10 20 30 40 50 60

Kaca H’ 1,57 1,54 1,6 1,45 1,5 0,52

E 0,68 0,7 0,62 0,69 0,63 0,72

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

1600000

1800000

10 20 30 40 50 60

Kep

ad

ata

n (

ind

/cm

2)

Waktu pengamatan (hari)

Substrat kaca Semen Kasar Semen Berkerikil



Imas Masitho

D 0,24 0,24 0,22 0,27 0,24 0,24

Semen

Kasar

H’ 1,6 1,6 1,6 1,55 1,51 1,42

E 0,7 0,64 0,64 0,71 0,66 0,68

D 0,23 0,23 0,24 0,24 0,25 0,28

Semen

Berkerikil

H’ 1,63 1,9 1,75 1,6 1,58 1,52

E 0.67 0,73 0,65 0,71 0,56 0,72

D 0,21 0,21 0,23 0,23 0,22 0,23

Indeks keseragaman menunjukkan tingkat kesamaan penyebaran jumlah

individu suatu jenis dalam suatu komunitas. Selama pengamatan indeks

keseragaman di perairan ini berkisar antara 0,56-0,73. Kisaran tersebut cukup

tinggi meskipun tidak mencapai angka 1 yang berarti penyebaran jumlah individu

setiap jenis hampir sama dan hampir tidak ada kecenderungan komunitas tersebut

didominasi oleh jenis organisme tertentu.

Indeks dominansi dapat mengetahui peranan parsial masing-masing jenis

dalam suatu komunitas. Kisaran nilai indeks dominansi selama pengamatan

adalah 0,21-0,24. Kisaran tersebut tergolong rendah yang berarti tidak ada

dominansi dari keberadaan jenis yang ditemukan dalam komunitas perifiton di

dalam substrat buatan penelitian ini.

Hasil pengamatan parameter fisika-kimia selama periode penilitian tertera

pada tabel 4.3 berikut:

Tabel 4.3 Parameter fisika-kimia yang diukur selama periode penelitian

Parameter (unit) Waktu pengamatan (hari)

Kisaran 10 20 30 40 50 60

Kecepatan arus (m/s) 0,67 0,73 0,61 0,83 0,7 0,68 0,61-0,7

Kedalaman (cm) 11 17,3 21,5 19,1 20,7 23 11-23

Suhu (oC) 21 20 21 22 21 21 20-22

pH 7 7,5 7 7 7 7,5 7-7,5

Kecepatan arus yang teramati tergolong deras yaitu berkisar antara 0,61

m/s-0,7 m/s. Derasnya arus sungai sangat mempengaruhi daya tahan perifiton

untuk tumbuh pada substrat buatan. Sehingga ketika hujan turun arus sungai akan

lebih deras dan mengakibatkan beberapa jenis perifiton yang tumbuh di substrat

buatan hanyut tidak teramati.



Imas Masitho

Berdasarkan pengukuran kedalaman substrat buatan berkisar antara 11 cm-

23 cm dari permukaan perairan. Suhu yang terukur selama pengamatan berkisar

antara 20oC-22

oC. Dan nilai pH pada stasiun penelitian ini berkisar antara 7-7,5.

Nilai pH yang ideal bagi kehidupan organisme air pada umumnya terdapat antara

7-8,5 yang dikategorikan dalam perairan produktif (Barus, 2004).

Uji hipotesis dengan SPSS 16.0 adalah Ada perbedaan nilai produktivitas

primer perifiton berdasarkan kandungan klorofil-a dalam substrat kaca, semen

permukaan kasar, dan semen berkerikil di Sungai Kromong. Dengan perbedaan

yang berpengaruh sangat nyata (P<0,01), hal ini dapat diperhatikan dari nilai F

nya yang lebih besar dari F Tabel (lihat Tabel F(0,01) db 2; 15) atau Sig. 0,01 dan

Sig. 0,00 (P<0,01). Uji BNT (LSD) dan uji Duncan terdapat perbedaan yang

sangat nyata (P<0,01) dari ke-tiga substrat, hal ini dapat dilihat dari Sig. pada Uji

LSD yaitu 0,00 (P<0,01) dan Subset pada uji Duncan dimana semua rata-rata

terletak pada subset yang berbeda.

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dari hasil penelitian produktivitas primer dan struktur komunitas perifiton di

Sungai Kromong Pacet Mojokerto, didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

1. Nilai produktivitas primer perifiton mengalami kenaikan pada hari ke-10,

20, dan 30 kemudian menurun pada hari ke-40 dan ke-60 yang disebabkan oleh

banjir. Pada substrat kaca nilai produktivitas primer berkisar antara 120,4 mg


3/hari. Pada substrat semen kasar berkisar antara

361,1 mg C/m3/hari sampai 963,1 mg C/m

3/hari. Dan kisaran nilai produktivitas

primer pada substrat semen berkerikil adalah 722,4 mg C/m3/hari sampai 1444,7

mg C/m3/hari.

2. Ada perbedaan nilai produktivitas primer perifiton berdasarkan kandungan

klorofil-a dalam substrat kaca, semen permukaan kasar, dan semen berkerikil di

Sungai Kromong. Dengan perbedaan yang berpengaruh sangat nyata (P<0,01), hal

ini dapat diperhatikan dari nilai F nya yang lebih besar dari F Tabel (lihat Tabel

F(0,01) db 2; 15) atau Sig. 0,01 dan Sig. 0,00 (P<0,01). Uji BNT (LSD) dan uji



Imas Masitho

Duncan terdapat perbedaan yang sangat nyata (P<0,01) dari ke-tiga substrat, hal

ini dapat dilihat dari Sig. pada Uji LSD yaitu 0,00 (P<0,01) dan Subset pada uji

Duncan dimana semua rata-rata terletak pada subset yang berbeda.

3. Struktur komunitas pada perairan dalam penelitian ini tidak stabil. Karena

tingkat keanekaragaman jenis yang rendah, tingkat keseragaman sedang, dan tidak

ada dominansi genus tertentu. Hal ini terjadi karena kondisi lingkungan dan cuaca

pada saat penelitian yang tidak medukung seperti banjir yang menghanyutkan

substrat buatan, sehingga tidak semua sampel perifiton dapat teramati. Namun

untuk kualitas perairan tergolong perairan sedang sampai baik yang produktif.

Saran

Pada penelitian perkembangan perifiton selanjutnya disarankan menggunakan

selang waktu pengamatan yang lebih pendek untuk mendapatkan proses

perkembangan yang lebih teliti. Sebaiknya pelaksanaan penelitian dilakukan pada

saat musim kemarau untuk menghindari terjadinya banjir yang dapat

menghilangkann sampel penelitian.

Daftar Pustaka

Azim, M.E., Verdegem, M.C.J., Van Dam, A.A. and Beveridge, M.C.M., 2005,

Periphyton: Ecology, Exploitation and Management, CABI Publishing,

USA, hal 73-74.

Barus, T.A., 2004. Pengantar Limnologi, Studi tentang Ekosistem Sungai dan

Danau, Jurusan Biologi, USU, Medan.

Davis, C.C., 1955, The Marine and Fresh Water Plankton, Michigan State

University Press, USA.

Hartoto, D.I., Gunawan, Badjoeri,M., 1995, Profil Sifat Limnoengineering di

Perairan Darat Pulau Siberut, Oseanologi dan Limnologi di Indonesia,

LIPI, hal 160-162.



Imas Masitho

Riyono, S.H., 2006, Klorofil Fitoplankton dan Produktivitas Primer, Warta

Oseanografi Vol XX no. 1, hal. 17.

Soegianto, A., 2004, Metode Pendugaan Pencemaran Perairan dengan Indikator

Biologis, Airlangga University Press, Surabaya.

Strebel, H., and Krauter, D., 1985, Das Leben im Wassertropfen Mikroflora und

Mikrofauna des Subwassers, Wurzburg.

Supriyanti, S., 2001, Struktur Komunitas Perifiton pada Substrat Kaca di Lokasi

Pemeliharaan Kerang Hijau (Perna viridis L.), Perairan Kamal Muara,

Teluk Jakarta, Skripsi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB, Bogor.



Imas Masitho

Lampiran 2. Lokasi stasiun pengamatan di Sungai Kromong Pacet

Gambar 4. Kondisi stasiun pengamatan pada awal penanaman substrat

Gambar 5. Kondisi stasiun pengamatan pada hari ke-10 penanaman substrat

Substrat

penelitian

Pengikat substrat



Imas Masitho

Lampiran 3. Bagan kerja pengukuran kandungan klorofil-a perifiton (Sugianto, 2004)

Digiling dengan

mortar

Ditambah 5 ml aseton 90%

Dituang ke tabung sentrifus dan didiamkan

selama 0,5-1 jam dalam keadaan tertutup

Dicuci dg 5 ml aseton 90%

Disentrifus dengan kecepatan

500 rpm selama 20 menit

Sampel air

“perifiton”

Hasil filtrasi

Difiltrasi dengan

membran filter

atau

Disentrifus dg kec. 1000

rpm selama 20 menit

Endapan

Ekstrak

hijau

aseton

Diukur

absorbansinya

dengan

spektrofotometer

pada 665 nm dan

730 nm

Diukur

absorbansinya

kembali dengan

spektrofotometer

pada 665 nm dan

730 nm

Ditambah

0,1 ml HCl

Disentrifus

500 rpm

selama 30

menit



Imas Masitho

Lampiran 4. Bagan Kerja Metode Titrasi Winkler (Hariyanto et. al., 2008)

Sampel air dalam botol winkler

Dikocok dan didiamkan ± 10 menit

sampai timbul endapan coklat

Larutan jernih

dikeluarkan dari botol

± 100 mL

Sisa larutan yang

mengendap dalam

botol winkler

Dituang ke dalam

Erlenmeyer 500 mL

2 mL NaOH+KI

2 mL MnSO4

2 mL H2SO4 pekat

Dititrasi dengan larutan

Na2S2O3 0,025 N sampai

terjadi warna coklat muda

Dititrasi dengan larutan

Na2S2O3 0,025 N sampai warna

biru hilang pertama kali

1-2 mL indikator kanji (timbul warna biru)

OT (Oksigen Terlarut) = a.N.800

V-4

Keterangan: OT = oksigen terlarut (mg O2/L)

a = volume titran yang digunakan (mL)

N = normalitas larutan Na2S2O3 (ek/L)

V = volume botol winkler (mL)



Imas Masitho

Lampiran 5. Nilai absorbansi klorofil perifiton sampel pada berbagai substrat

Hari ke- 10 20 30

Substrat Ulangan A1 A2 A1 A2 A1 A2

665 λ 730 λ 665 λ 730 λ 665 λ 730 λ 665 λ 730 λ 665 λ 730 λ 665 λ 730 λ

Kaca

1 0.2 0.09 0.21 0.18 0.08 0.07 0.12 0.1 0.28 0.2 0.22 0.2

2 0.04 0.07 0.08 0.05 0.48 0.4 0.55 0.3 0.4 0.3 0.24 0.21

3 0.23 0.21 0.2 0.18 0.9 0.6 0.85 0.5 0.62 0.5 0.34 0.32

4 0.2 0.2 0.17 0.05 0.42 0.4 0.54 0.3 0.23 0.22 0.06 0.03

5 0.15 0.14 0.13 0.12 0.8 0.55 0.4 0.2 0.05 0.04 0.07 0.05

6 0.13 0.12 0.06 0.16 1.3 0.7 1 0.9 0.43 0.38 0.4 0.39

7 0.09 0.05 0.07 0.08 0.17 0.11 0.15 0.1 0.15 0.14 0.08 0.07

Rata-rata 0.15 0.13 0.13 0.12 0.6 0.4 0.52 0.34 0.31 0.25 0.2 0.18

Semen Kasar

1 0.18 0.2 0.25 0.19 0.24 0.17 0.21 0.19 0.15 0.1 0.1 0.09

2 0.06 0.05 0.07 0.1 0.1 0.09 0.14 0.13 0.13 0.03 0.09 0.03

3 0.52 0.4 0.33 0.3 0.75 0.5 0.5 0.48 0.15 0.1 0.1 0.11

4 0.22 0.24 0.27 0.24 0.56 0.42 0.5 0.3 0.46 0.3 0.3 0.32

5 0.8 0.6 0.75 0.55 0.7 0.5 0.4 0.3 0.5 0.3 0.3 0.25

6 0.29 0.24 0.23 0.3 0.19 0.15 0.18 0.12 0.09 0.06 0.05 0.02

7 0.17 0.16 0.2 0.29 0.09 0.05 0.06 0.05 0.3 0.25 0.1 0.08

Rata-rata 0.32 0.27 0.3 0.28 0.38 0.27 0.28 0.22 0.25 0.16 0.14 0.13

Semen

berkerikil

1 0.16 0.2 0.23 0.25 0.16 0.1 0.13 0.09 0.4 0.1 0.06 0.05

2 0.25 0.29 0.28 0.32 0.25 0.2 0.23 0.15 0.9 0.3 0.1 0.09

3 0.5 0.4 0.47 0.55 0.5 0.4 0.47 0.45 0.2 0.17 0.14 0.12

4 0.85 0.55 1.1 0.82 0.85 0.55 0.5 0.48 0.3 0.28 0.29 0.16

5 0.24 0.2 0.25 0.28 0.24 0.2 0.18 0.15 0.42 0.38 0.38 0.12

6 0.37 0.3 0.57 0.55 0.37 0.3 0.27 0.25 0.15 0.1 0.1 0.1

7 0.58 0.45 0.66 0.75 0.58 0.45 0.55 0.53 0.21 0.2 0.2 0.06

Rata-rata 0.42 0.34 0.51 0.5 0.42 0.31 0.33 0.3 0.37 0.22 0.21 0.18



Imas Masitho

Lampiran 5. Lanjutan

Hari ke- 40 50 60

Substrat Ulangan A1 A2 A1 A2 A1 A2

665 λ 730 λ 665 λ 730 λ 665 λ 730 λ 665 λ 730 λ 665 λ 730 λ 665 λ 730 λ

Kaca

1 0.4 0.3 0.2 0.1 0.3 0.12 0.1 0.08 0.34 0.25 0.21 0.09

2 0.47 0.4 0.4 0.4 0.05 0.04 0.04 0.03 0.23 0.12 0.3 0.27

3 0.3 0.25 0.28 0.26 0.19 0.05 0.08 0.05 0.21 0.14 0.12 0.06

4 0.1 0.08 0.7 0.5 0.15 0.04 0.07 0.03 * * * *

5 0.09 0.04 0.06 0.05 0.15 0.06 0.08 0.04 * * * *

6 0.9 0.6 0.5 0.3 0.08 0.02 0.06 0.02 * * * *

7 0.17 0.1 0.05 0.03 0.13 0.07 0.08 0.06 * * * *

Rata-rata 0.35 0.25 0.31 0.24 0.15 0.06 0.07 0.04 0.26 0.15 0.18 0.14

Semen Kasar

1 0.25 0.23 0.23 0.22 0.5 0.68 0.83 0.6 0.68 0.6 1 0.81

2 0.22 0.12 0.12 0.1 0.59 0.37 0.51 0.44 0.37 0.38 0.51 0.55

3 0.15 0.1 0.1 0.08 0.55 0.34 0.52 0.42 0.43 0.32 0.55 0.54

4 0.23 0.2 0.19 0.15 0.27 0.14 0.25 0.31 0.43 0.21 0.7 0.64

5 0.11 0.07 0.08 0.06 0.39 0.3 0.3 0.29 * * * *

6 0.16 0.11 0.11 0.09 0.25 0.2 0.17 0.48 * * * *

7 0.28 0.12 0.1 0.06 0.4 0.4 0.45 0.4 * * * *

Rata-rata 0.2 0.14 0.13 0.11 0.43 0.35 0.43 0.42 0.48 0.29 0.69 0.65

Semen

berkerikil

1 0.2 0.09 0.13 0.07 0.7 0.2 0.13 0.15 0.35 0.6 0.46 0.45

2 0.18 0.13 0.15 0.12 1.5 1.5 1 0.94 0.34 0.36 0.46 0.44

3 0.12 0.05 0.1 0.07 0.12 0.28 0.1 0.15 0.56 0.23 0.32 0.28

4 0.34 0.1 0.3 0.2 0.5 0.12 0.5 0.43 0.95 0.52 1 0.7

5 0.32 0.1 0.21 0.16 0.9 0.75 0.44 0.31 * * * *

6 0.2 0.1 0.3 0.27 0.41 0.33 0.9 0.87 * * * *

7 0.11 0.08 0.09 0.07 1 0.2 1 0.5 * * * *

Rata-rata 0.21 0.09 0.18 0.14 0.67 0.48 0.58 0.48 0.55 0.43 0.56 0.5

* : Sampel tidak teramati dikarenakan substrat hanyut terbawa arus banjir di Sungai Kromong



Imas Masitho

Lampiran 6. Nilai pengukuran absorbansi klorofil-a dan contoh perhitungannya

Hari ke- Substrat Absorbansi (λ)

A1 A2

10

Kaca 0,02 0,01

Semen Kasar 0,05 0,02

Semen Berkerikil 0,08 0,01

20

Kaca 0,2 0,18



30

Kaca 0,06 0,02



40

Kaca 0,1 0,07



50

Kaca 0,09 0,03



60

Kaca 0,09 0,07



Kadar klorofil-a pada subsrat kaca hari ke-10

Klorofi-a =�11,0��2,43��A1-A2��V1/V2�

d

=�11,0��2,43��0,02-0,01��0,01/0.00002�

1

= 133,7 mg/m3

Kadar klorofil-a pada substrat semen kasar hari ke-10

Klorofi-a =�11,0��2,43��A1-A2��V1/V2�

d

=�11,0��2,43��0,05-0,02��0,01/0.00002�

1

= 400,9 mg/m3

V1= volume aseton (liter)

= 10 ml = 0,01 liter

V2= volume sampel (m3)

= 200 cm2 = 0,00002 m

3

d = diameter kuvet (cm)

= 1 cm



Imas Masitho

Lampiran 7. Perhitungan assimilasi number

Pengambilan sampel air awal dilakukan pada pagi hari yaitu pukul 07.00

WIB. Botol terang dan botol gelap direndam dalam sungai selama 6 jam.

Kemudian masing-masing botol dihitung kadar O2-nya dengan metode winkler.

Ulangan mL titrasi

Awal Botol terang Botol gelap

I 11 14 7

II 11,5 13 7,5

III 11 14,5 6

Rata-rata 11,17 13,83 6,83

DO = ml titrasi x N thiosulfat x 800

Volume botol winkler-4

DO awal DO botol terang DO botol gelap

0.76 0.94 0.46

Laju respirasi (R)

R = (CO - CD) / ∆t

= (0,76 – 0,46) / 6

= 0,05 mg/L

Laju fotosintesis atau Produktivitas primer kotor (PG)

PG = (CL – CD) / ∆t

= (0,94 – 0,46) / 6

= 0,08 mg/L

Produktivitas primer bersih berdasarkan kadar O2 (PN)

PN = (PG – R) x 375,36

= (0,08 – 0,05) x 375,36

= 11,26 mg C/m3/jam

Diketahui: N thiosulfat = 0,025

V botol winkler = 300 mL



Imas Masitho

Lampiran 8. Perhitungan nilai produktivitas primer berdasarkan kadar klorofil-a


Keterangan:

P = Produktivitas primer dalam (mg C/m2/hari)

R = Laju fotosintesis relatif (diperoleh dari nilai produktivitas primer kotor)

C = kadar klorofil-a (mg/m3)

Assimilation number = laju asimilasi per satuan berat klorofil

Contoh perhitungan produktivitas primer

Substrat kaca hari ke-10


= 0,08 x 133,7 x 11,26

= 120,44 mg C/m3/hari

Substrat semen kasar hari ke-10


= 0,08 x 400,9 x 11,26

= 361,13 mg C/m3/hari

Substrat semen berkerikil hari ke-10


= 0,08 x 935,6 x 11,26

= 842,79 mg C/m3/hari



Imas Masitho

Lampiran 9. Jenis perifiton yang ditemukan selama pengamatan

Nama Organisme

Substrat Kaca Substrat semen kasar Substrat semen berkerikil

Hari ke-

10 20 30 40 50 60 10 20 30 40 50 60 10 20 30 40 50 60

Naviculales

1. Anomoeoneis 1093 3958 6148 2879 4787 2109 2182 5822 7131 3219 5498 3982 4035 6825 7991 4981 5892 3979

2. Stauroneis 512 1045 2100 382 732 590 798 1930 900 421 697 251 1640 2902 982 1448 1781 691

3. Amphipleura 26 31 50 - 12 - 23 42 42 5 27 10 14 30 38 11 10 2

4. Gyrosigma 12 - 20 - 10 1 17 22 21

4

19 29 17 1 9

5. Navicula 2 1598 4811 7602 3121 5710 2256 1934 6102 8361 3510 6712 2918 3415 7391 8813 4199 6128 4007

6. Navicula 1 5 - 2 - - - - - 9 - - - - - - - 1 -

7. Navicula (girdle view) - - 19 - - - 23 15 27 - - - 29 33 37 - 1 -

Bacillariales

1. Nitzschia 1 537 1983 3810 1025 2935 951 1043 2488 4108 2108 3120 995 2989 5007 6830 1932 4405 3041

2. Nitzschia 2 - - 1 - - - - - - - - - - - 7 - 1 -

3. Nitzschia 3 - - 6 - 1 - 1 3 9 - 2 - 3 12 20 - 4 -

Achnanthales

1. Cocconeis 1600 2591 6214 3671 5582 2184 2963 5386 8129 4005 6203 2017 4518 6285 8847 3481 5683 2840

Cymbellales

1. Cymbella1 - 2 - - - - - - - - 1 - - - 6 - 2 -

2. Cymbella 2 35 61 127 24 59 12

23 45 189 12 42 16 45 56 11 23 5

Fragilariales

1. Synedra 1 - - 3 1 1 - - 5 - 2 - - - 4 6 1 4 -

2. Synedra 2 12 42 69 10 24 5 70 241 449 65 120 45 128 310 581 89 135 74

Microthamniales

1. Microthamnion - - - - - - - - - - - - - 3 7 - 2 -

Total individu 5430 14524 26171 11113 19853 8108 9054 22079 29231 13524 22396 10260 16806 28876 34238 16154 24081 14639

Jumlah jenis 10 9 14 8 11 8 10 12 12 9 10 8 11 13 15 10 16 8



Imas Masitho

Lampiran 10. Perhitungan kepadatan, indeks keanekaragaman, keseragaman dan dominansi

1. Kepadatan Perifiton


N = 1

AxB

C x n

= 1

��x ��

0,01 x 5430

= 0,005 x 10000 x 5430

= 271500 ind/cm2

2. Indeks Keanekaragaman


H' = - ∑ ��

= - ∑ ��

��

= - [0,201 ln 0,201 + 0,094 ln 0,094 + 0,005 ln 0,005 + 0,002 ln 0,002 + 0,294 ln

0,094 + 0,001 ln 0,001 + 0,099 ln 0,099 + 0,295 ln 0,295 + 0,006 ln 0,006 +

0,002 ln 0,002]

= - {0,201(-1,604) + 0,094(-2,365) + 0,005(-5,298) + 0,002(-6,215) + 0,294(-1,224) +

0,001(-6,908) + 0,099(-2,313) + 0,295(-1,221) + 0,006(-5,116) + 0,002(-6,215)}

= - {-0,32 -0,22 -0,02 -0,01 -0,36 -0,01 -0,23 -0,36 -0,03 -0,01}

= 1,57

3. Indeks Keseragaman


E = H’/H’maks

= H’/ln s

= 1,57/ln 10

= 1,57/ 2,3 = 0,68

4. Indeks Dominansi


D = ∑ �� = ∑ ��N�

��

= {(0,201)2 + (0,094)

2 + (0,005)

2 + (0,002)

2 + (0,294)

2 + (0,001)

2 + (0,099)

2 + (0,295)

2

+ (0,006)2

+ (0,002)2}

= 0,04 + 0,009 + 0,000025 + 0,000004 + 0,09 + 0,000001 + 0,01+ 0,09 + 0,000036 +

0,000004

= 0,23



Imas Masitho

Lampiran 11. Gambar berbagai jenis perifiton yang dite

(a) Ordo Naviculales

(b) Ordo Bacillariales

Anomoeoneis

400x

Nitzschia 1

400x

Gyrosigma

400x

Lampiran 11. Gambar berbagai jenis perifiton yang ditemukan

400x

Stauroneis

400x

Amphipleura

Nitzschia 3Nitzschia 2

400x 400x

400x

Navicula 1

400x

Navicula 2

Navicula (girdle view)

400x

Amphipleura

400x

3

400x

2

400x



Imas Masitho


(c) Ordo Achnanthales

(d) Ordo Cymbellales

(e) Ordo Fragilariales

(f) Ordo Microthamniales

Cymbella 1

400x

Cymbella 2

400x

Synedra 1

400x

Synedra 2

400x

Microthamnion

100x

Cocconeis

400x



Imas Masitho

Lampiran 12. Gambar berbagai hewan lain yang ditemukan pada substrat buatan

Makroinvertebrata Gastropoda



Imas Masitho

Lampiran 13. Hasil uji hipotesis dengan SPSS 16.0 for windows

A. Analisis Deskriptif

Untuk melihat ukuran pemusatan dan ukuran penyebaran data, dalam hal ini

ukuran pemusatan datanya adalah mean (Rataan) dan ukuran penyebarannya

adalah Std Deviation (Standar Deviasi).

Nilai Produktivitas Primer

Substrat Buatan Mean N Std. Deviation

Substrat kaca 361.183 6 215.3781

Substrat semen kasar 662.168 6 211.9855

Substrat semen berkerikil 1.003E3 6 248.6681

Total 675.545 18 343.3652

B. Analisis Ragam

Analisis Ragam (Analisis Varian) dilakukan untuk menguji pengaruh perlakuan

(Perbedaan Substrat Buatan) terhadap nilai produktivitas primer, apakah ada pengaruhnya

atau tidak. Sedangkan uji setelah analisis ragam diperlukan untuk mengetahui apa ada

perbedaan mean (rataan) nilai produktivitas primer antara perlakuan perbedaan substrat

buatan, yaitu dengan melakukan uji LSD atau Uji Duncan.

Univariate Analysis of Variance

Tests of Between-Subjects Effects

Dependent Variable: Nilai Produktivitas Primer

Source

Type III Sum

of Squares df Mean Square F Sig.

Corrected Model 1.238E6a 2 619243.823 12.129 .001

Intercept 8214498.846 1 8214498.846 160.899 .000

Waktu 1238487.647 2 619243.823 12.129 .001

Error 765807.047 15 51053.803

Total 1.022E7 18

Corrected Total 2004294.694 17

a. R Squared = .618 (Adjusted R Squared = .567)

Kesimpulan dari tabel diatas adalah perbedaan substrat buatan yang dipakai

berpengaruh sangat nyata (P<0,01), terhadap nilai produktivitas primer, hal ini

dapat diperhatikan dari nilai F nya yang lebih besar dari F Tabel (lihat Tabel F(0,01)

db 2; 15) atau Sig. 0,01 dan Sig. 0,00 (P<0,01).



Imas Masitho


Post Hoc Tests

Tiga substrat buatan [KC:substrat kaca; SK: substrat semen kasar; SB: substrat berkerikil]

Multiple Comparisons

Dependent Variable: Nilai Produktivitas Primer

(I)

Substrat

buatan

(J)

Substrat

buatan

Mean Difference

(I-J) Std. Error Sig.

95% Confidence Interval

Lower Bound Upper Bound

LSD KC

SK -300.985* 130.4528 .036 -579.039 -22.931

SB -642.100* 130.4528 .000 -920.154 -364.046

SK KC 300.985

* 130.4528 .036 22.931 579.039

SB -341.115* 130.4528 .020 -619.169 -63.061

SB KC 642.100

* 130.4528 .000 364.046 920.154

SK 341.115* 130.4528 .020 63.061 619.169

Based on observed means.

The error term is Mean Square(Error) = 51053.803.

*. The mean difference is significant at the 0.05 level.

Homogenous Subsets

Nilai Produktivitas Primer

Substrat Buatan

N

Subset

1 2 3

Duncana KC 6 361.183

SK 6 662.168

SB 6 1.003E3

Sig. 1.000 1.000 1.000

Means for groups in homogeneous subsets are displayed.

Based on observed means.

The error term is Mean Square(Error) = 51053.803.

a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 6.000.

Kesimpulan dari Uji BNT (LSD) dan uji Duncan terdapat perbedaan yang sangat

nyata (P<0,01) dari ke-tiga substrat, hal ini dapat dilihat dari Sig. pada Uji LSD yaitu

0,00 (P<0,01) dan Subset pada uji Duncan dimana semua rata-rata terletak pada subset

yang berbeda.



Imas Masitho

Lampiran 14. Gambar alat dan proses penelitian

Substrat Kaca Substrat Semen Kasar

Substrat Semen Berkerikil Proses pemisahan perifiton dari substrat

Sentrifus Spektrofotometer

Ekstrak aseton Pengukuran parameter fisika-kimia



Imas Masitho

produktivitas primer dan struktur komunitas …repository.unair.ac.id/25672/2/masitho.pdf · 2.1...

Documents