HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN FAKTOR FISIK KIMIA PERAIRAN PARAPAT, DANAU TOBA SKRIPSI ERNA AFRI NINGSIH

Transkripsi

1 HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN FAKTOR FISIK KIMIA PERAIRAN PARAPAT, DANAU TOBA SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains ERNA AFRI NINGSIH DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

2 HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN FAKTOR FISIK KIMIA PERAIRAN PARAPAT, DANAU TOBA SKRIPSI ERNA AFRI NINGSIH DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

3 PERSETUJUAN Judul : HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN FAKTOR FISIK KIMIA PERAIRAN PARAPAT, DANAU TOBA. Kategori : SKRIPSI Nama : ERNA AFRI NINGSIH Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) BIOLOGI Departemen Fakultas : BIOLOGI : FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dilluluskan di Medan, Oktober 2009 Mayang Sari Yeanny, S.Si, M.Si Prof.DR.Ing.Ternala Alexander Barus M.Sc Nip Nip Diketahui/ disetujui Departemen Biologi FMIPA USU Prof.DR. Dwi Suryanto, M.Sc Nip

4 PERNYATAAN HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN FAKTOR FISIK KIMIA PERAIRAN PARAPAT, DANAU TOBA SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Oktober 2009 ERNA AFRI NINGSIH

5 ABSTRAK Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui hubungan nilai produktivitas primer fitoplankton di perairan Parapat, Danau Toba. Produktivitas primer merupakan hasil dari proses aktivitas yang dilakukan oleh tumbuhan berklorofil. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret 2009 pada 3 lokasi penelitian di Parapat, Danau Toba. Lokasi penelitian ditentukan berdasarkan aktivitas yang bervariasi pada masing-masing lokasi penelitian. Produktivitas primer diukur dengan Metode Oksigen yang menggunakan dua botol dengan konsentrasi fitoplankton yang di suspensikan pada kedalaman penelitian yang telah ditentukan. Botol Gelap dibungkus dengan alumunium foil untuk menutupi cahaya matahari, sedangkan Botol Terang tidak ditutup dengan alumunium foil. Kualitas oksigen sebanding dengan jumlah total bahan organik (produktivitas kotor) yang dihasilkan oleh proses fotosintesis pada botol terang. Pada waktu yang bersamaan juga digunakan untuk respirasi. Analisis lainnya dilakukan pengukuran faktor fisik kimia perairan seperti temperatur, ph, DO, BOD, COD, nitrat, fosfat, klorofil a, kelimpahan fitoplankton, penetrasi cahaya dan intensitas cahaya. Nilai rata-rata produktivitas primer berkisar antara 112, ,792 mg C/ m 3, dengan nilai produktivitas primer tertinggi sebesar 825,792 mg C/ m 3 yang ditemukan pada stasiun kedalaman 3,5 meter (stasiun III) dan terendah sebesar 112,608 mg C/ m 3 yang ditemukan pada kedalaman 7 meter (stasiun I), nilai klorofil tertinggi sebesar 62, 013 mg/m 3 yang ditemukan pada permukaan (stasiun III) dan terendah sebesar 0,801 mg/m 3 pada kedalaman 3,5 meter (stasiun III), sedangkan kelimpahan fitoplankton tertinggi sebesar 3306,12 ind/l ditemukan pada permukaan (stasiun I) dan terendah sebesar 1469,39 ind/l. Berdasarkan uji statistik tidak ada perbedaan yang signifikan nilai produktivitas primer baik antar stasiun maupun kedalaman.. Kata kunci: produktivitas primer, klorofil, fitoplankton.

6 Abstrack The aimed of this research were to investigate the relation of primary productivity value with the chemistry physic factor Parapat, Lake Toba. Primary productivity in Lake Toba from activity photosynthesis of done by chlorophyl. This research has been done during March 2009 at 3 sampling location around Parapat, Lake Toba. The locations research obtained base on variation activity to obtained location research. Primary productivity was measured by the Oxygen Method were two bottles with a given conceration of phytoplankton (small aqutac organism) are suspended at the depth from wich the samples were obtained. The dark bottle is wrapped in aluminium foil to exclude light: light bottle is clear. A quantity of oxygen proportional to the total organic matter fixed (gross production) is produced by photosynthesis in the light bottle. At the same time, some of oxygen is being utilized in respiration. The other analysis would be conducted to measurement such as temperature, ph, DO, BOD, COD, nitrat, fospat, chlorophyl a, abundant phytoplankton, light penetration, light intensity. The value of primary productivity range from 112, ,792 mgc/m 3 /day and with the highest value of primary productivity equal to 825,792 mgc/m 3 /day obtained at the depth 7 m (station I), the value of chlorophyl equal to 62,013 mg/m 3 obtained at the surface (station III) and the lowest value of chlorophyl a equal to o,801 mg/m 3 obtained at the depth 3,5 m (station III), beside the value of phytoplankton equal to 3306,12 ind/l obtained at the depth surface (station I) and the value of phytoplankton equal to 1469,39 ind/. According to statistical the test obtained that there no significance difference of value of primary productivity which is compared between station or depth. Key word: primary productivity, chlorophyl, phytoplankton.

7 PENGHARGAAN Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus Yang Maha Kuasa dan Pengasih karena atas karunia dan kebaikan-nya lah penulis dapat menyelesaikan hasil penelitian yang berjudul HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN FAKTOR FISIK KIMIA PERAIRAN PARAPAT, DANAU TOBA, yang merupakan syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains di Program Studi Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Dr. Ing. Ternala Alexander Barus, M.Sc dan Ibu Mayang Sari Yeanny, S.Si, M.Si, sebagai Dosen pembimbing I dan Pembimbing II yang telah memberikan dorongan, bimbingan, arahan, waktu serta perhatiannya yang besar terutama saat Penulis memulai penulisan hingga penyususnan hasil penelitian ini. Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada Prof. Dr. Retno Widhiastuti MS. Dan Bapak Drs. Nursal M.Si selaku Dosen Penguji I dan Dosen Penguji II yang telah banyak memberikan saran dan masukan dalam penyusunan hasil penelitian ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Ibu Dra. Elimasni M.Si selaku dosen Pembimbing Akademik penulis dan juga Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc sebagai Ketua Departemen Biologi FMIPA USU dan Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc sebagai Sekretaris Departemen Biologi FMIPA USU. Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada Mr Wu, NGO (Rain Forest Arabica) dan Ka Anggi yang telah memberikan arahan, dorongan, waktu dan bantuan dana berupa beasiswa dalam penelitian ini hingga penulis dapat menyelesaikan penulisan ini. Yang teristimewa penulis sampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orangtua, Ayahanda yang terkasih B.Simanjuntak yang telah memberikan doa, harapan, nasehat, motivasi, kasih sayang dan sekaligus sahabat terbaik yang pernah penulis miliki yang selalu mendengarkan curhatan penulis dan Ibunda yang terkasih dan tercinta R. Pardosi yang selama ini tetap tegar, tidak pernah berhenti mengasihi penulis seutuhnya, mendoakan keberhasilan penulis, dan yang tidak pernah lelah mendidik penulis menjadi manusia yang berguna bagi Tuhan dan sesama. Kepada Adinda Kiki, David, Lia, Samuel (Almarhum) yang tetap hidup di hati penulis dan Restu. Penulis ucapkan terimakasih atas dukungan, dorongan, semangat dan kerjasamanya kepada penulis. Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada sahabat yang telah banyak memberikan kebersamaan, dukungan dalam suka dan duka: Beka, Misran, Toberni, K Resi, Novri, Tita AMD, Mariani AMD. Rasa terimakasih juga kepada teman team lapangan: Youric Saragih S.Si Fransisko Sibarani S.Si, Rosalina Tarigan S.Si, Misran Siregar S.Si dan dek kiki. Kepada teman-teman stambuk 05 serta Bio 04, Bio 06, Bio 07 dan Bio 08, B Lintong, B Jasmer, Frans,k kosti, Tetangga kost, PKBKB, BIOPALAS, AKASIA. Rasa terimakasih penulis sampaikan atas motivasi, semangat, dukungan dan kebersamaan. Salam sukses bagi kita semua.

8 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstrack Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Halaman ii iii iv v vi vii ix x xi Bab.1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Permasalahan Tujuan Penelitian Hipotesis Manfaat Penelitian 3 Bab.2 Tinjauan Pustaka 2.1 Ekosistem Danau Produktivitas Primer Plankton Klorofil a Hubungan Nilai Produktivitas Primer dengan kualitas air 11 perairan Bab.3 Bahan dan Metode 3.1 Waktu dan Tempat Deskrpsi Area Pengukuran Produktivitas Primer Pengukuran Konsentrasi klorofil a Pengukuran Kelimpahan Plankton Pengukuran Faktor Fisik-Kimia 3.7 Identifikasi Analisis Data 20 Bab.4 Hasil dan Pembahasan 4.1 Produktivitas Primer perairan Konsentrasi Klorofil a Kelimpahan Fitoplankton Nilai Faktor Fisik-Kimia Perairan Uji f Analisis Korelasi DO BOD COD 28

9 4.5.4 Kandungan Fosfat dan Nitrat ph Suhu Kejenuhan Oksigen Penetrasi dan Intensitas Cahaya 34 Bab.5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Saran 37 Daftar Pustaka 38

10 DAFTAR TABEL Tabel halaman 1. Alat dan satuan yang dipergunakan dalam pengukuran 20 faktor fisik kimia perairan. 2 Nilai produktivitas primer, konsentrasi klorofia, kelimpahan 23 fitoplankton dan faktor fisik kimia 3 Nilai uji F, produktivitas primer antar stasiun dan kedalaman 35 4 Nilai korelasi Pearson dengan program spss Ver

11 DAFTAR GAMBAR Gambar Judul halaman Gambar 1 Lokasi stasiun I 15 Gambar 2 Lokasi stasiun II 16 Gambar 3 Lokasi stasiun III 16 Gambar 4 Kadar oksigen terlarut pada setiap stasiun 26 Gambar 5 Nilai BOD pada setiap stasiun 27 Gambar 6 Nilai COD pada setiap stasiun 28 Gambar 7 Kandungan fosfat pada setiap stasiun 29 Gambar 8 kandungan nitrat pada setiap stasiun 29 Gambar 9 Kisaran ph pada setiap stasiun 31 Gambar 10 Kisaran suhu pada setiap stasiun 32 Gambar 11 Kejenuhan oksigen pada setiap stasiun 33 Gambar 12 Pediastrum 59 Gambar 13 Ulotrix 59 Gambar 12 Gonatozygon 59 Gambar 13 Asterionella 60 Gambar 12 Rhophalodia 60 Gambar 13 Volvox 60

12 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Judul halaman Lampiran A. Peta Danau Toba 41 Lampiran B. Peta lokasi penelitian 42 Lampiran C. Bagan kerja metode Winkler untuk mengukur 43 kelarutan oksigen (DO) Lampiran D. Bagan kerja nilai oksigen terlarut maksimum (mg/l) 44 pada berbagai besaran temperature air Lampiran E. Bagan kerja metode Winkler untuk mengukur BOD 45 Lampiran F. Bagan kerja untuk mengukur COD 46 Lampiran G. Bagan keja mengukur kandungan Nitrat (NO - 3 ) 47 Lampiran H Bagan kerja analisis Fosfat (PO 3 4 ) 48 Lampiran I. Bagan kerja mengukur absorban klorofil a 49 Lampiran J. Nilai pengukuran konsentrasi klorofil a 50 Lampiran K. Pengukuran nilai produktivitas primer 50 Lampiran L. Contoh perhitungan 51 Lampiran M. Jumlah fitoplankton yang diperoleh di setiap stasiun 53 pada masing-masing ulangan Lampiran N. Jumlah fitoplankton yang diperoleh di setiap kedalaman 56 pada masing-masing ulangan Lampiran O. Foto-foto hasil penelitian 59 Lampiran P. Klasifikasi fitoplankton 61 Lampiran Q. Kelimpahan fitoplankton 62