HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN KLOROFIL a DAN FAKTOR FISIKA KIMIA AIR DI SUNGAI BATANG TORU KABUPATEN TAPANULI SELATAN TESIS Oleh RAFAEL SITANGGANG 097030027 / BIOLOGI SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN KLOROFIL a DAN FAKTOR FISIKA KIMIA AIR DI SUNGAI BATANG TORU KABUPATEN TAPANULI SELATAN TESIS Oleh RAFAEL SITANGGANG 097030027 / BIO SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN KLOROFIL a DAN FAKTOR FISIKA KIMIA AIR DI SUNGAI BATANG TORU KABUPATEN TAPANULI SELATAN TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Magister Sains dalam program Studi Magister Ilmu Biologi pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA Oleh RAFAEL SITANGGANG 097030027 / BIOLOGI SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011 TESIS
PENGESAHAN Judul HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN KONSENTRASI KLOROFIL a DAN FAKTOR FISIK KIMIA AIR DI SUNGAI BATANG TORU KABUPATEN TAPANULI SELATAN Nama Mahasiswa : Rafael Sitanggang Nomor Induk : 097030028 Program Studi : Biologi Disetujui Oleh Pembimbing I Pembimbing II Prof. Dr. Ing. Ternala Alexander Barus, M.Sc Prof. Dr. Ir.B.Sengli J.Damanik,MSc Ketua Program Studi, D e k a n Prof. Dr. Syafruddin Ilyas M. Biomed Dr. Sutarman M.Sc
PERNYATAAN ORISINALITAS HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN KONSENTRASI KLOROFIL a DAN FAKTOR FISIK KIMIA AIR DI SUNGAI BATANG TORU KABUPATEN TAPANULI SELATAN TESIS Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini Adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap Satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar. Medan, Agusutus 2011 z RAFAEL SITANGGANG 097030027
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika, saya yang bertanda tangan Dibawah ini : Nama : RAFAEL SITANGGANG Nim : 097030027 Program : BIOLOGI Jenis Karya Ilmiah : TESIS Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif atas tesis yang berjudul : HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN KONSENTRASI KLOROFIL a DAN FAKTOR FISIK KIMIA AIR DI SUNGAI BATANG TORU KABUPATEN TAPANULI SELATAN Beserta perangkat yang ada dengan hak bebas royalti non-eksklusif Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, memformat dalam bentuk data-base dan Memplubikasikan tesis ini tanpa meminta izin selama mencantumkan nama saya penulis dan sebagai pemegang. Demikian pernyataan ini saya buatdengan sebenarnya Medan, Agustus 2011 RAFAEL SITANGGANG
Telah diuji pada : Tanggal : 18 Agustus 2011 PANITIA PENGUJI TESIS KETUA : Prof.Dr.Ing.Ternala Alexander Barus,M.Sc ANGGOTA : 1.Prof.Dr.Syafruddin Ilyas M. Biomed 2. Prof.Dr.Ir.B.Sengli J.Damanik 3.Dr.Suci Rahayu
KATA PENGANTAR Puji dan syukur Penulis Panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan berkat dan karunia-nya sehingga Penuils dapat menyelesaikan hasil penelitian ini yang berjudul Hubungan Nilai Produktivitas Primer Fitoplankton dengan Klorofil a dan Faktor Fisika Kimia Air di Sungai Batang Toru Kabupaten Tapanuli Selatan. Dengan selesainya tesis ini, penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : Bapak Prof. Dr. Ing. Ternala Alexander Barus, M.Sc sebagai Dosen pembimbing I dan Bapak Prof. Dr. Ir.Sengli J. Damanik, MSc sebagai Dosen pembimbing II yang telah banyak memberikan dorongan, bimbingan, arahan, dan waktu serta perhatian yang besar terutama saat Penulis memulai penulisan hingga penyempurnaan proposal ini. Semoga Tuhan melimpahkan berkatnya atas segala kebaikan beliau.: Prof. Dr. Syafruddin Ilyas M.Biomed,dan ibu Dr. Suci Rahayu M.Si, sebagai penguji yang telah banyak memberikan arahan dan masukan dalam penyempurnaan tesis ini. Ketua Program Studi Magister Biologi Prof. Dr. Syafruddin Ilyas M. Biomed, Sekretaris Program Studi Biologi Dr Suci Rahayu, M.Si, beserta seluruh Staf Pengajar pada Program Studi Magister Biologi Program Pascasarjana Fakultas MIPA. Gubernur Sumatera Utara Dan Bappeda Sumatera Utara yang telah memberikan beasiswa kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan studi Pascasarjana Biologi. Hormatku kepada kedua orang tua tercinta Ayahanda P.H.Sitanggang (Alm) dan Ibunda B. Sinabutar (Alm) yang membesarkan saya dan semoga arwahnya diterima Tuhan disisinya Kepada istriku tersayang Fransiska Sinaga, SPd dan anak-anak tercinta Alfred Daniel Sitanggang dan Litha Immanuella Sitanggang, terima kasih atas segala kesabaran, pengertian, motivasi dan pengorbanan yang tak terhingga serta doa dan dukungannya yang telah ku terima hingga selesainya tesis ini. Bapak pengurus yayasan khususnya kepada bapak B.J. Sinaga yang memberi dukungan dalam menyelesaikan kuliah saya serta teman kepalah sekolah bapak S.B. Sijabat yang memberi motivasi kepada saya. Dan kepada keluarga besar SMA Katolik Trisakti Medan, rekan-rekan guru serta pegawai yang telah memberi dorongan kepada penulis dalam menyelesaikan Pascasarjana. Teman-teman Pascasarjana, terutama tim perairan,verba,gokman,ellen,zulsahlan, Cahaya, Satriati dan Rohani yang telah banyak memberi motivasi. Adik-adik SI, Toberni, Misran, Jayana, Juventus, Reymon, Helen, Rudi dan Andre yang telah meluangkan waktunya menemani penulis sejak awal survey sampai saat menyelesaikan penelitian.
Akhir kata semoga tulisan ini bermanfaat bagi Penulis dan bagi kita semua terima kasih. Penulis Rafael Sitanggang
HUBUNGAN NILAI PRODUKTIVITAS PRIMER FITOPLANKTON DENGAN KLOROFIL A DAN FAKTOR FISIKA KIMIA AIR DI SUNGAI BATANG TORU KABUPATEN TAPANULI SELATAN ABSTRAK Penelitian tentang Hubungan Nilai Produktivitas Primer Fitoplankton dengan Klorofil a dan Faktor Fisika Kimia Air di Sungai Batang Toru Kabupaten Tapanuli Selatan telah dilakukan pada bulan November 2010 sampai dengan bulan Maret 2011. Penentuan titik stasiun pengamatan dilakukan dengan menggunakan metode Purposive Random Sampling. Penelitian dilakukan pada 3 lokasi dan masing-masing lokasi dilakukan 3 kali ulangan. Nilai produktivitas primer diukur dengan menggunakan metode winkler yang menggunakan botol terang dan botol gelap, sedangkan klorofil a diukur dengan menggunakan spektrofotometer. Dari hasil penelitian diperoleh nilai produktivitas primer berkisar antara 120,16-150,14 mg C/m 3 /hari dengan rata-rata tertinggi diperoleh pada stasiun 1 dan terendah pada stasiun 3. Nilai konsentrasi klorofil-a dari ketiga stasiun pengambilan sampel berkisar antara 2,28-5,90 mg/m 3, dengan nilai rata-rata sebesar 3,53 mg/m 3. Berdasarkan hasil analisis korelasi Spearman, produktivitas primer memiliki korelasi yang sangat kuat dan positif (searah) dengan intensitas cahaya dan klorofil a. Kata Kunci: Produktivitas Primer, Fitoplankton, Klorofil a.
PRIMARY PRODUCTIVITY FITOPLANKTON WITH CHLOROPHYLL A AND IT S RELATIONSHIP WITH PHYSIC AND CHEMICAL FACTORS OF WATER IN BATANG TORU RIVER, TAPANULI SELATAN ABSTRACT The research about Primary Productivity Fitoplankton with chlorophyll a and It s Relationship with Physic and Chemical Factors of Water in Batang Toru River, Tapanuli Selatan was done in November 2010 until March 2011. The sampling station was determinate by Purposive Random Sampling method. Samples were collected from 3 sampling station and each station taken 3 times. The value of primary productivity was measured by the Winkler method with 3 bottles light and dark bottles. While the concentration of chlorophyll a was measured by spectrophotometer. The result showed that the value of primary productivity range from 120,16 to 150,14 mgc/m 3 /day with the highest value at station 1 and the lowest value at station 2. Value of chlorophyll a range from 2,28 to 5,90 mg/m 3. Based analysis of Spearman correlation show that light intens and chlorophyll a have very strong and positive correlation with primary productivity. Key Words : Primary Productivity, Fitoplankton, Chlorophyll a
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i ABSTRAK... ii ABSTRAK... iii RIWAYAT HIDUP... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR LAMPIRAN... viii Bab 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 3 1.3 Tujuan Penelitian... 3 1.4 Hipotesis... 4 1 5 Manfaat Penelitian... 4 Bab 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Ekosistem Sungai... 5 2.2. Produktivitas Primer... 6 2.3. Klorofil a... 7 2.4. Fitoplankton... 8 2.5. Faktor Fisik Kimia Air...... 9 Bab 3. BAHAN DAN METODA 3.1. Waktu dan Tempat.. 17 3.2. Metoda Penelitian... 17 3.3. Deskripsi Area..... 17 3.4. Alat dan Bahan... 21 3.5. Faktor Biologi yang Diukur... 23 3.6. Pengukuran Parameter Fisik Kimia Perairan..... 24 3.7. Analisa Data...... 26 Bab 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Nilai Produktivitas Primer, Konsentrasi Klorofil-a, Kelimpahan Fitoplankton, dan Faktor Fisik kimia Perairan... 29 4.2. Hubungan antara Produktivitas Primer dengan Faktor Fisik Kimia Perairan.... 39 Bab 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan... 42 5.2. Saran... 42 Daftar Pustaka... 43
DAFTAR TABEL Nomor Tabel Judul 3.1 Parameter dan Alat yang Dipakai untuk Mengukur Faktor Biofisik Kimia Perairan 3.2 Nilai Produktivitas Primer, Konsentrasi Klorofil-a, Kelimpahan Fitoplankton dan Faktor Fisik kimia Perairan 3.3 Nilai Analisis Korelasi Produktivitas Primer dengan Faktor Fisik Kimia Perairan Halaman 25 28 39
DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar Judul Halaman 3.1 Peta Kabupaten Tapanuli Selatan 18 3.2 Google Map Stasiun Penelitian 19 3.3 Stasiun 1 20 3.4 Stasiun 2 21 3.5 Stasiun 3 21
DAFTAR LAMPIRAN Nomor Lampiran Judul Halaman A Bagan Kerja Metode Winkler Untuk Mengukur DO L-1 B Bagan Kerja Metode Winkler Untuk Mengukur BOD5 L-2 C Bagan Kerja Untuk Mengukur COD L-3 D Bagan Kerja Kandungan Nitrat (NO 3 ) L-4 E 3- Bagan Kerja Analisis Fosfat (PO 4 ) L-5 F Bagan Kerja Pengukuran absorban Klorofil a L-6 G Lampiran Analisis Korelasi SPSS L-7 H Contoh Perhitungan L-8 I Peta Sumatera Utara L-9 J Peta Kabupaten Tapanuli Selatan L-10