3. METODE PENELITIAN. Gambar 2. Peta lokasi penelitian dan pengambilan sampel di Pulau Pramuka

Transkripsi

1 21 3. METODE PENELITIAN 3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian dilakukan di kawasan rehabilitasi lamun dan teripang Pusat Kajian Sumberdaya Pesisir dan Lautan Institut Pertanian Bogor (PKSPL-IPB) sebelah timur Pulau Pramuka, Kepulauan Seribu pada rentang waktu 23 September 2010 dan 23 Januari Secara geografis lokasi tersebut berada pada 05 o 44 29,4-05 o 44 44,1 LS dan 106 o 36 57,0 106 o 37 05,0 BT. Pengambilan sampel dilakukan sebanyak dua kali, yaitu pada bulan September 2010 mewakili musim kemarau dan bulan Januari 2011 mewakili musim hujan. Penelitian ini dibagi menjadi 3 (tiga) tahapan, yaitu tahap pertama, pengumpulan data dan informasi mengenai objek penelitian, berupa studi literatur dan studi lapangan pada bulan September 2010 dan Januari Tahapan kedua adalah tahap penanganan dan identifikasi sampel pada bulan Februari Agustus 2011 dan tahapan ketiga adalah pengolahan data berdasarkan metode analisis yang telah ditetapkan. Gambar 2 berikut adalah peta lokasi pengambilan sampel. Gambar 2. Peta lokasi penelitian dan pengambilan sampel di Pulau Pramuka 21

2 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam pengambilan sampel makrozoobentos dan sedimen antara lain, Corer (Gambar 3) dengan diameter 0,1016 m dan luas unit pengambilan contoh sebesar 0,0081 m 2, kantong plastik, spidol permanen, formalin 4%, saringan halus (pore size ± 0,5 mm 2 ), pewarna Rose Bengal. Sedangkan untuk penanganan sampel adalah saringan halus (pore size ± 0,5 mm 2 ), ember, gayung, pinset, baki, alkohol 70%, botol film, mikroskop cahaya, kaca pembesar, kertas label, data sheet, spidol, dan buku identifikasi. Diameter (D) = 4 Inch = 10,16 cm = 0,1016 m Luas (L) = π.r 2 = 3,14. (5,08) 2 = 81,032 cm 2 = 0,0081 m 2 Gambar 3. Corer yang digunakan untuk pengambilan sampel makrozoobentos dan substrat sedimen dengan luas unit pengambilan contoh sebesar 0,0081 m 2 Buku identifikasi yang digunakan adalah The Polychaete Worms Definitions and Keys to the Orders, Families and Genera (Fauchald 1977) dan Guide to Identification of Marine and Estuarine Invertebrates (Gosner 1971). Penentuan stasiun pengamatan menggunakan GPS (Global Positioning System) serta roll meter. Beberapa parameter fisika dan kimia diamati secara in situ dengan menggunakan alat dan bahan seperti termometer untuk mengukur suhu, refraktometer untuk mengukur salinitas, meteran untuk mengukur kedalaman, secchi disk untuk mengukur kecerahan, kertas lakmus untuk mengukur ph, dan DO (Dissolved oxygen) meter untuk mengukur DO di perairan. Lebih jelasnya, alat dan parameter fisika-kimia perairan dapat dilihat pada Tabel 3 dan Tabel 4. 22

3 23 Tabel 3. Alat dan bahan yang digunakan dalam pengambilan dan penanganan sampel makrozoobentos dan sedimen beserta fungsinya No Alat dan bahan Fungsi / kegunaan Pengambilan sampel Alat : 1 Corer Mengambil sampel makrozoobentos dan substrat sedimen 2 Kantong plastik Wadah sampel 3 Spidol permanen Memberi tanda stasiun dan ulangan pada plastik sampel 4 Saringan halus Menyaring air dan lumpur halus sebelum sampel dimasukkan ke dalam plastik Bahan : 1 Formalin 4% Mengawetkan sampel makrozoobentos 2 Rose Bengal Pewarna organisme pada sampel Penanganan sampel Alat : 1 Saringan halus Menyaring organisme 2 Ember Wadah air untuk membilas sampel makrozoobentos 3 Gayung Alat pengambil air 4 Baki Wadah untuk menyaring makrozoobentos 5 Pinset Mengambil organisme yang ditemukan pada sampel 6 Botol film Wadah/ tempat menyimpan sampel makrozoobentos 7 Kertas label Memberi tanda pada botol film 8 Spidol Memberi tanda pada botol film 9 Data sheet Menulis data hasil identifikasi makrozoobentos 10 Mikroskop Mengamati makrozoobentos untuk diidentifikasi 11 Buku identifikasi Mengetahui jenis makrozoobentos Bahan : 1 Alkohol 70% Mengawetkan sampel makrozoobentos 2 Air Membersihkan sampel 3.3. Rancangan Penelitian Penentuan stasiun untuk pengambilan sampel makrozoobentos ditentukan berdasarkan keterwakilan spasial wilayah habitat mangrove, lamun, dan reef crest (terumbu karang) secara acak di sekitar kawasan rehabilitasi lamun dan teripang pada bulan September 2010 dan Januari Perbedaan secara temporal digunakan untuk mengetahui adanya pengaruh faktor musim (kemarau dan hujan) terhadap makrozoobentos yang diamati. 23

4 24 PANTAI/ DARATAN Keterangan : = Stasiun Gambar 4. Rancangan penelitian yang terbagi menjadi 24 stasiun tegak lurus dari daratan pantai ke arah laut lepas berdasarkan habitat. Stasiun pengamatan berada tegak lurus dari garis pantai ke arah laut. Daerah pengambilan sampel ditentukan pada lokasi dengan luas kawasan m 2 (330 m X 350 m) dimana daerah tersebut terbagi menjadi tiga transek garis (A, B, C). Pada masing-masing transek garis ditentukan 8 titik pengamatan, yaitu garis transek A (350 m), B (250 m) dan C (0 m), sehingga terdapat 24 stasiun pengamatan yang dikelompokkan berdasarkan habitat dari garis pantai. Pengambilan sampel makrozoobentos pada habitat mangrove dan lamun masingmasing sebanyak 9 stasiun, sedangkan pada habitat reef crest sebanyak 6 stasiun yang dilakukan secara acak di setiap transek garis. Di setiap stasiun pengamatan dilakukan pengambilan sampel makrozoobentos sebanyak tiga ulangan. Untuk lebih jelas rancangan penelitian dapat dilihat pada Gambar 4. 24

5 Pengambilan dan Penanganan Sampel Parameter yang diamati dalam penelitian ini adalah makrozoobentos, kualitas air dan tekstur sedimen. Data yang diambil berupa data primer dan data sekunder. Data primer diperoleh melalui pengambilan langsung contoh makrozoobentos, air, dan substrat dasar perairan beserta analisisnya selama penelitian berlangsung. Sedangkan data sekunder berupa studi literatur yang menunjang data-data penelitian. Pada saat melakukan sampling di lokasi, beberapa parameter fisika dan kimia perairan diamati secara in situ, seperti suhu, kedalaman, kecerahan, salinitas, ph, dan oksigen terlarut (DO), sedangkan untuk parameter NO 3 -N dan PO 4 -P diamati secara ex situ. Disamping parameter fisika dan kimia perairan, diamati pula tipe substrat perairan, kerapatan jenis mangrove, persen penutupan lamun, dan persen penutupan karang yang terdapat pada stasiun pengamatan. Parameter yang melalui tahap analisis laboratorium antara lain kepadatan dan biomassa basah makrozoobentos. Tabel 4. Parameter yang diamati beserta satuan, alat dan metode pengukuran No Parameter Satuan Alat Metode pengukuran Fisika 1 Suhu o C Termometer Pemuaian 2 Kedalaman m Meteran Perbandingan 3 Kecerahan m Secchi disk Visual Kimia 1 Salinitas Refraktometer Pembiasan 2 ph - Kertas lakmus Perubahan warna 3 DO mg l -1 DO meter Elektrometri 4 NO 3 -N mg l -1 Beberapa alat dan bahan untuk mengukur NO 3 -N Spektrofotometri 5 PO 4 -P mg l -1 Beberapa alat dan bahan untuk mengukur PO 4 -P Spektrofotometri Lainnya 1 Kerapatan jenis mangrove Ind m -2 Meteran Perbandingan 2 Penutupan % Transek kuadrat, pustaka untuk Visual dan 3 lamun Penutupan karang % standarisasi persen penutupan Transek kuadrat, pustaka untuk standarisasi persen penutupan perbandingan Visual dan perbandingan 25

6 26 Pengambilan sampel makrozoobentos dilakukan sebanyak tiga ulangan pada setiap titik pengamatan dengan total 72 sampel di satu kali waktu pengambilan. Sedangkan untuk sampel sedimen dilakukan tiga ulangan pada bulan Januari 2011 yang mewakili masing-masing habitat (9 sampel). Parameter fisika dan kimia perairan diukur secara langsung (in situ) setiap titik pengamatan pada saat yang bersamaan dengan pengambilan sampel sedimen. Begitu pula dengan penentuan koordinat stasiun pengamatan, penghitungan jumlah anakan mangrove, serta persen penutupan lamun dan karang. Sampel makrozoobentos diambil dengan menggunakan corer yang dibenamkan pada dasar perairan hingga kedalaman ± 20 cm. Sampel pasir yang telah diambil segera disaring dan dipisahkan antara pasir, serasah kasar, lumpur, dengan lamun atau karang yang terambil menggunakan saringan halus. Kemudian sampel dimasukkan ke dalam kantong plastik yang sebelumnya telah diberi keterangan nomor stasiun dan ulangan. Sampel makrozoobentos segera diawetkan dengan formalin 4% dan diberi Rose Bengal secukupnya sebagai pewarna. Pada umumnya penanganan sampel makrozoobentos dilakukan dalam beberapa tahap. Tahap-tahap tersebut antara lain penyaringan, penyortiran, pengawetan, dan identifikasi. Tahap penyaringan dan penyortiran dilakukan dengan menggunakan saringan halus dan pinset hingga sampel makrozoobentos terpisah dari serasah dan sedimen. Makrozoobentos yang telah selesai disortir dimasukkan ke dalam botol film yang telah diberi label, kemudian sampel diawetkan menggunakan alkohol 70%. Setelah itu, makrozoobentos diidentifikasi menggunakan mikroskop, kaca pembesar dan buku identifikasi. Identifikasi setiap organisme makrozoobentos yang ditemukan dilakukan mulai dari tingkat filum hingga tingkat genus, dan apabila memungkinkan hingga tingkat spesies. Setiap jenis individu yang ditemukan dihitung jumlahnya berdasarkan titik pengamatan dan ulangannya. Pengukuran biomassa makrozoobentos menggunakan metode mengukur berat basah dari masing-masing organisme tersebut. Sampel sedimen yang telah diambil sebelumnya segera dilakukan analisis di Laboratorium Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor untuk diamati tekstur substrat dan kandungan C-organik. 26

7 Analisis Data Data yang dianalisis adalah data primer yang diperoleh dari pengambilan sampel sebanyak dua kali, yaitu pada bulan September 2010 dan bulan Januari Selain itu digunakan pula data sekunder berasal dari studi pustaka Kerapatan jenis mangrove Kerapatan jenis mangrove adalah jumlah tegakan jenis i dalam suatu unit area menggunakan rumus sebagai berikut (Brower et al. 1990): Keterangan: D i = Kerapatan jenis ke-i (Individu m -2 ) n i = Jumlah total tegakan ke-i pada stasiun pengamatan (individu) A = Luas area total pengambilan contoh (m 2 ) Kepadatan makrozoobentos Kepadatan makrozoobentos merupakan jumlah individu makrozoobentos per satuan luas (m 2 ) (Brower et al. 1990). Sampel makrozoobentos yang telah diidentifikasi kemudian dihitung kepadatannya dengan menggunakan rumus yang telah dimodifikasi dari Brower et al. (1990): Keterangan: Ki = Kepadatan makrozoobentos jenis i (individu m -2 ) Ni = Jumlah makrozoobentos jenis i yang ditemukan pada setiap ulangan (individu) A = Luas bukaan mulut corer (0,0081 m 2 ) b = Ulangan pengambilan sampel makrozoobentos Pengelompokkan stasiun pengamatan berdasarkan kepadatan jenis makrozoobentos Indeks similaritas Analisis similaritas dari kepadatan dan komposisi makrozoobentos yang ditemukan antar stasiun dan antar habitat pengamatan dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak PRIMER versi 5.2 (Plymouth Routines In 27

8 28 Multivariate Ecological Research) dan disajikan dalam bentuk dendogram (Clarke & Gorley 2001). Indeks similaritas antar komunitas menggambarkan pengukuran perbedaan kelimpahan pada setiap spesies yang ada (Bray Curtis 1957 in Brower et al. 1990). Berikut ini adalah rumus yang digunakan: ( ) ( ) Keterangan : S D n yi1-yi2 x 1,x 2 = Indeks Similaritas = Indeks Bray Curtis = Jumlah variabel yang diperbandingkan = Nilai variabel ke-i pada stasiun pertama dan kedua yang dibandingkan = Stasiun yang dibandingkan Persen kesamaan (Similarity percentage) Pengukuran melalui analisis persen kesamaan pertama kali diusulkan oleh Renkonen dan biasa disebut sebagai indeks Renkonen (Krebs 1989). Analisis persen kesamaan atau Similarity Percentage (SIMPER) dengan software PRIMER versi 5.2 digunakan untuk mengidentifikasi spesies makrozoobentos (atau kelompok taksonomi yang lebih tinggi) yang terutama menentukan karakteristik kelompok secara spasial. Spesies makrozoobentos yang khas dan menjadi ciri dari suatu grup adalah mereka yang ditemukan dalam kelimpahan yang tinggi secara konsisten dari seluruh pengambilan contoh. Mereka juga sering menjadi pembeda yang baik antara kelompok (Clarke & Gorley 2001). Analisis SIMPER digunakan pula untuk mengidentifikasi spesies yang paling memberikan kontribusi untuk perbedaan antara kelompok stasiun yang ditentukan oleh analisis klasifikasi dan ordinat (Clarke & Warwick 1994 in Cacabelos et al. 2011). Indeks ini berkisar antara 0 (tidak ada kesamaan) sampai 100 (kesamaan sempurna). Dalam menghitung kesamaan dengan indeks ini, setiap contoh komunitas harus distandarisasi terlebih dahulu sebagai persen agar diperoleh kelimpahan relatif seluruhnya dengan total persen hingga 100% pada 28

9 29 setiap contohnya (Krebs 1989). Berikut ini adalah rumus yang digunakan (Krebs 1989): ( ) Keterangan: P = Persen kesamaan antara contoh 1 dan 2 P 1i = Persen dari spesies ke-i dalam komunitas contoh ke-1 = Persen dari spesies ke-i dalam komunitas contoh ke-2 P 2i nmds (Non-metric multidimensional scaling) Perangkat lunak PRIMER mampu mengelompokkan stasiun pengamatan dan habitat berdasarkan kepadatan jenis makrozoobentos dengan metode nonmetric multidimensional scaling (nmds). Metode ini merupakan suatu teknik untuk menentukan posisi relatif suatu objek terhadap objek lain, berdasarkan kemiripannya. nmds menempatkan stasiun-stasiun ke dalam suatu kelompok atau cluster, sehingga stasiun tersebut masuk ke dalam suatu kelompok yang mempunyai sifat lebih mirip. Nilai stress menunjukkan ukuran kesesuaian antara konfigurasi yang ada dengan ukuran kemiripan yang diinginkan. Nilai ini berkisar antara 0-1. Semakin kecil nilai stress menunjukkan bahwa hasil nmds sesuai dengan konfigurasi yang diinginkan. Konfigurasi yang lebih baik ditunjukkan oleh nilai stress yang lebih rendah, sehingga disarankan agar kelimpahan spesies dapat diinterpretasikan dengan konfigurasi nmds dengan nilai stress kurang dari 0,2. Stasiun dengan letak plot berdekatan menggambarkan kelompok yang sama atau mirip, sedangkan stasiun dengan letak lebih jauh terpisah menggambarkan kelompok yang berbeda (Clarke 1993 in Taurusman 2007; Eleftheriou & McIntyre 2005) Indeks ekologis Karakteristik dari makrozoobentos dapat dijelaskan dengan melihat jumlah taksa (genus), kepadatan dan biomassa. Disamping beberapa parameter tersebut, untuk melihat besarnya keanekaragaman makrozoobentos menggunakan beberapa indeks, seperti indeks keanekaragaman Shannon-Wiener dan indeks keseragaman Pielou. 29

10 Indeks keanekaragaman Kekayaan spesies dan kesamaannya dalam satu nilai tunggal digambarkan dengan indeks diversitas atau indeks keanekaragaman. Keanekaragaman ditentukan oleh dua hal penting, yaitu jumlah spesies atau taksa yang berbeda dan keseragaman yang mencerminkan penyebaran individu dalam satu kategori sistematik (Bengen 2000). Dalam analisis data, indeks Shannon-Wiener digunakan untuk menggambarkan keanekaragaman jenis, produktivitas, tekanan, dan kestabilan ekosistem yang ditemukan pada setiap stasiun. Berikut ini adalah rumus indeks keanekaragaman dengan menggunakan logaritma basis dua (Krebs 1989): Keterangan: H : Indeks keanekaragaman (Shannon-Wiener) pi : Jumlah individu spesies ke-i per jumlah individu total (ni/n) ni : Jumlah spesies i N : Jumlah total spesies yang ditemukan Indeks keseragaman Indeks keseragaman diartikan sebagai nilai yang dapat menjelaskan penyebaran individu antar spesies yang berbeda dan diperoleh dari hubungan antara keanekaragaman (H ) dengan keanekaragaman maksimalnya (Krebs 1989). Nilai E sama dengan 1 artinya jumlah individu tiap jenis adalah sama. Semakin merata penyebaran individu antarspesies maka keseimbangan ekosistem akan semakin meningkat. Untuk analisis keseragaman, menggunakan rumus sebagai berikut (Krebs 1989): Keterangan: E : Indeks keseragaman Pielou H : Indeks keanekaragaman (indeks Shannon-Wiener) S : Jumlah taksa atau spesies 30

11 Konektivitas Korelasi Pearson Koefisien korelasi adalah koefisien yang menggambarkan tingkat keeratan hubungan linier antara dua peubah atau lebih. Besaran dari koefisien korelasi tidak menggambarkan hubungan sebab akibat antara dua peubah atau lebih, namun hanya menggambarkan keterkaitan linier antar peubah saja. Koefisien korelasi sering dinotasikan dengan r dan nilainya berkisar antara -1 dan 1 (-1 r 1), nilai r yang mendekati 1 atau -1 menunjukkan semakin erat hubungan linier antara kedua peubah, sedangkan nilai r yang mendekati nol menggambarkan hubungan kedua peubah tidak linier (Mattjik & Sumertajaya 2002). Koefisien korelasi antara peubah X dan Y dapat dirumuskan sebagai berikut (Walpole 1988): ( ) ( ) Interpretasi hasil analisis korelasi: 1) Mengetahui kekuatan hubungan dua variabel dengan variabel sebagai berikut : 0 : Tidak ada korelasi antara dua variabel >0 0,25 : Korelasi sangat lemah >0,25 0,5 : Korelasi cukup >0,5 0,75 : Korelasi kuat >0,75 0,99 : Korelasi sangat kuat 1 : Korelasi sempurna 2) Mengetahui arah hubungan Jika koefisien korelasi positif, maka kedua variabel memiliki hubungan searah. Artinya jika nilai variabel X tinggi, maka nilai variabel Y juga akan tinggi. Sebaliknya, jika koefisien korelasi variabel negatif maka kedua variabel memiliki hubungan terbalik. Artinya jika nilai variabel X tinggi, maka nilai variabel Y akan semakin rendah. 31

12 32 3) Mengetahui signifikansi hubungan Signifikansi atau probabilitas atau alpha (α) memberikan gambaran mengenai bagaimana nilai korelasi tersebut mendekati kebenaran atau tidak. Nilai signifikansi sebesar 0,05 mengindikasikan hasil penelitian mempunyai kesempatan untuk benar sebesar 95% dan untuk salah sebesar 5%. Hipotesis : H 0 = Tidak ada hubungan signifikan antara X dengan Y H 1 = Ada hubungan signifikan antara X dengan Y Hasil : Jika angka signifikansi hasil penelitian < 0,05 maka H 0 ditolak Jika angka signifikansi hasil penelitian 0,05 maka H 0 diterima 32