BAB III METODE PENELITIAN BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian Jenis penelitian ini adalah penelitian deskriptif eksploratif dengan metode observasi. B. Populasi dan Sampel 1. Populasi : Seluruh jenis plankton di perairan Waduk Wadaslintang. 2. Sampel : Plankton yang tertangkap oleh plankton net no.25. C. Variabel Penelitian Variabel yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: 1. Zona pengamatan dan stasiun pengambilan sampel: a. Zona I : daerah zona outlet waduk (selatan waduk) b. Zona II : daerah zona outlet waduk dekat keramba c. Zona III : daerah zona outlet waduk jauh keramba d. Zona IV : daerah zona tengah waduk e. Zona V : daerah zona barat waduk f. Zona VI : daerah zona inlet dalam waduk (utara waduk) g. Zona VII : daerah zona inlet dangkal waduk (timur waduk) 2. Struktur komunitas plankton yang meliputi komposisi jenis dan indeks biologi (indeks keanekaragaman, indeks dominansi, indeks kemerataan, indeks kesamaan, dan indeks kekayaan). 54
3. Parameter fisika perairan yang meliputi suhu, intensitas cahaya, kekeruhan, dan penetrasi cahaya. Parameter kimia perairan yang meliputi ph, DO, BOD, dan COD. D. Lokasi dan Waktu Penelitian 1. Lokasi Penelitian: a. Lokasi pengambilan sampel air dan pengukuran parameter fisika dilakukan di Waduk Wadaslintang, Kecamatan Wadaslintang, Kabupaten Wonosobo. b. Lokasi pengujian parameter kimia perairan dilakukan di Balai Laboratorium Kesehatan Yogyakarta. c. Lokasi identifikasi dilakukan di Laboratorium Kebun Biologi Jurusan Pendidikan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta. 2. Waktu Penelitian : November 2016 Februari 2017. E. Teknik Pengumpulan Data 1. Instrumen Penelitian Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: a. Kapal bermotor digunakan sebagai kendaraan air menuju titik pengambilan sampel air di waduk b. Pelampung air untuk safety c. Plankton net nomor 25 beserta tali dan pemberat untuk menyaring sampel air yang diperoleh 55
d. Botol sampel ukuran ± 30 ml dan botol sampel ukuran 1500 ml yang telah diwarna hitam dengan pylox untuk menyimpan sampel air e. Termos es untuk menyimpan sampel air f. Termometer air untuk mengukur suhu air g. Luxmeter untuk mengukur intensitas cahaya matahari h. Turbidimeter portable untuk mengukur kekeruhan air i. Secchi disk untuk mengukur penetrasi cahaya j. Mikroskop binokuler, opti lab, object glass, dan cover glass untuk mengidentifikasi plankton k. Pipet tetes untuk mengambil sampel air dari botol flakon l. Kamera digital untuk mendokumentasikan hasil penelitian m. Ember ukuran ±5 liter n. Alat tulis o. GPS Handheld untuk mengetahui posisi dan letak titik pengambilan sampel air serta memplotting titik pengambilan sampel air p. Software DNR-GPS digunakan untuk proses export dan import data titik pengambilan sampel air dari laptop ke GPS maupun sebaliknya q. Buku identifikasi Freshwater Biology yang disusun Edmonson tahun 1996 dan Illustration of The Freshwater Plankton of Japan yang disusun oleh Toshihiko Mizuno tahun 1964 r. Peta pengambilan sampel air di Waduk Wadaslintang Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: 56
a. Gel pack untuk diletakkan di dalam termos es sebagai pengawet sampel air pada botol sampel ukuran ± 30 ml b. Gliserin untuk mengawetkan sampel air yang tersaring oleh plankton net nomor 25 yang dimasukkan ke dalam botol sampel ukuran ± 30 ml c. Sampel air yang tersaring oleh plankton net nomor 25 yang dimasukkan ke dalam botol sampel ukuran ± 30 ml dan sampel air pada botol sampel ukuran 1500 ml 2. Prosedur Penelitian a. Penentuan lokasi pengambilan sampel air Survei lapangan atau pengambilan data sampel air di lapangan dilakukan hanya satu hari. Metode pengambilan sampel air dan penentuan stasiun pengambilan sampel air menggunakan metode purposive sampling. Metode tersebut mengacu pada suatu pertimbangan tertentu yang mempunyai hubungan signifikan terhadap objek penelitian dari suatu populasi. Pertimbangan yang dimaksud adalah perbedaan kondisi lingkungan perairan dari berbagai stasiun pengamatan yang ditentukan. Berdasarkan hal tersebut, maka ditentukan 7 stasiun pengamatan yang direpresentasikan dalam bentuk zona. Setiap zona dibagi menjadi 3 stasiun pengambilan sampel air, yaitu titik A, titik B, dan titik C. Ketiga stasiun tersebut ditentukan secara menyebar dengan tujuan dapat mewakili setiap populasi yang terdapat pada setiap zona pengambilan sampel air yang telah ditentukan. Dari setiap stasiun pengambilan 57
sampel air tersebut dilakukan 3 ulangan (A 1, A 2, A 3 ; B 1, B 2, B 3 ; C 1, C 2, C 3 ). Berikut pembagian zona pengambilan sampel air: 1. Zona I : daerah zona outlet waduk (selatan waduk) 2. Zona II : daerah zona outlet waduk dekat keramba 3. Zona III : daerah zona outlet waduk jauh keramba 4. Zona IV : daerah zona tengah waduk 5. Zona V : daerah zona barat waduk 6. Zona VI : daerah zona inlet dalam waduk (utara waduk) 7. Zona VII : daerah zona inlet dangkal waduk (timur waduk) 58
Gambar 3. Peta pengambilan sampel air di perairan Waduk Wadaslintang 59
b. Pengambilan data sampel air di lapangan Pengambilan data sampel air di lapangan meliputi pengambilan sampel air untuk plankton yang tertangkap pada plankton net nomor 25 dan sampel air untuk uji parameter kimia. Sampel air yang tertangkap dengan menggunakan plankton net dimasukkan ke dalam botol sampel air ukuran ± 30 ml dan pengambilan data sampel air untuk uji parameter kimia dimasukkan ke dalam botol sampel air ukuran 1500 ml yang telah diberi warna hitam pada bagian luar botol secara menyeluruh. Adapun langkah pengambilan data sampel air untuk plankton sebagai berikut: 1. Menurunkan plankton net nomor 25 ke dalam perairan waduk pada kedalaman batas akhir penetrasi cahaya di setiap stasiun pengambilan sampel air (stasiun A, B, dan C) dari setiap zona yang telah ditentukan (zona I, II, III, IV, V, VI, VII) dengan pengulangan sebanyak 3 ulangan setiap stasiun pengambilan sampel air 2. Menarik kembali plankton net tersebut ke permukaan perairan 3. Memasukkan hasil saringan air yang diperoleh dari botol penampung plankton net ke dalam botol sampel air flakon yang telah berlabel sebagai penanda atau identitas tempat pengambilan sampel air 4. Meneteskan gliserin sebanyak 7-10 tetes pada botol flakon yang telah berisi sampel air sebagai pengawet 5. Memasukkan botol flakon tersebut ke dalam termos es yang telah berisi gel pack 60
6. Memplotting titik pengambilan sampel air dengan menggunakan GPS Handheld 7. Mengulangi setiap pengambilan sampel air (langkah nomor 1 sampai nomor 5) pada setiap titik sebanyak tiga kali c. Pengukuran parameter fisika dan kimia perairan di lapangan Pengukuran parameter fisika dan pengambilan sampel air untuk uji parameter kimia perairan waduk dilakukan pada setiap stasiun pengambilan sampel air, yakni stasiun A, stasiun B, dan stasiun C kemudian dilakukan pengulangan sebanyak tiga ulangan di setiap stasiun pengambilan sampel air. Adapun pengukuran untuk parameter fisika meliputi suhu air, intensitas cahaya, kekeruhan air, dan penetrasi cahaya. Sedangkan untuk uji parameter kimia meliputi ph, DO, BOD, COD. 1. Suhu air Pengukuran suhu air dilakukan dengan menggunakan termometer air yang indikator penunjuk suhunya berupa air raksa. Pemilihan termometer air dengan indikator air raksa dimaksudkan karena ketelitiannya yang tinggi. Termometer dimasukkan ke dalam air kira-kira selama indikator mulai bergerak stabil. Untuk mengantisipasi gangguan dari faktor luar perairan maka pembacaan hasil skala suhu air yang ditunjukkan berada di dalam perairan. 2. Intensitas cahaya matahari Pengukuran intensitas cahaya matahari dilakukan dengan menggunakan Lux meter. Alat tersebut terdiri dari rangka, sensor, dan 61
layar panel berbentuk LCD (terdapat tombol on/off, tombol range, zero adjust VR untuk kalibrasi apabila terjadi eror alat). Cara menggunakan alat tersebut yakni menghidupkan alat dengan menggeser tombol ke arah on, memilih kisaran range yang ada pada tombol range (2.000 lux, 20.000 lux, atau 50.000 lux) dimana pembacaan dikali 1 lux apabila memakai range 2000 lux, dikali 10 lux apabila memakai range 20.000 lux, dan dikali 100 lux apabila memakai range 50.000 lux, untuk pengukuran dengan cahaya dari sumber alami menggunakan kisaran range 2.000 lux, mengarahkan sensor ke arah cahaya dengan posisi sensor menengadah ke arah cahaya matahari kemudian menunggu sampai stabil dengan melihat hasil pengukuran melalui layar panel tersebut lalu mencatat hasil pengukuran. 3. Kekeruhan air Pengukuran kekeruhan air dilakukan dengan menggunakan alat Turbidimeter portable. Sebelum menggunakan alat tersebut dilakukan kalibrasi dengan menggunakan aquades atau dengan mencuci ujung elektrode tersebut. Cara menggunakan alat tersebut yakni dengan menyalakan tombol on kemudian mencelupkan ujung elektrode ke permukaan air waduk. Setelah itu, pembacaan hasil pengukuran berupa skala yang tertera dan ditunjukkan pada Turbidimeter portable. 4. Penetrasi Cahaya Pengukuran penetrasi cahaya dilakukan dengan menggunakan Secchi disk. Alat ini memiliki bentuk berupa lempengan berwarna putih atau hitam dengan arsiran 4 bagian pada cakram yang dilengkapi dengan tali 62
dan juga alat pengukur serta pemberat atau bandul. Selain kedalaman, alat tersebut juga dapat diaplikasikan untuk menghitung penetrasi cahaya yang masuk dengan menghitung selisih kedalaman saat keseluruhan lempengan hilang dengan kedalaman saat lempengan mulai tidak terlihat atau samar. 5. ph, DO, BOD, dan COD Pengambilan sampel air untuk uji parameter kimia menggunakan botol sampel ukuran 1500 ml yang telah diberi warna hitam pada bagian luar botol secara menyeluruh. Teknis pengambilan sampel air dilakukan sebanyak 3 ulangan di setiap stasiun pengambilan sampel air kemudian dikompositkan menjadi 1 botol sampel air. Botol dimasukkan ke dalam air sampai lebih kurang air memenuhi ¾ botol (jika memungkinkan terisi penuh) dan ditutup. Selanjutnya, sampel dibawa ke Laboratorium Kesehatan Yogyakarta untuk diuji nilai ph, DO, BOD, dan COD. d. Identifikasi data sampel air untuk Plankton Identifikasi data sampel air untuk plankton dilakukan di Laboratorium Kebun Biologi Jurusan Pendidikan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta. Adapun langkah pengamatan dan identifikasi plankton sebagai berikut: 1. Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan berupa laptop, mikroskop binokuler, opti lab, gelas benda, gelas penutup, pipet tetes, botol flakon berisi sampel air untuk plankton, buku identifikasi plankton 63
2. Mengocok sampel air pada botol flakon secara perlahan dan searah agar homogen 3. Mengambil sampel air pada botol flakon dengan menggunakan pipet tetes kemudian meneteskan pada gelas benda dan menutupnya dengan menggunakan gelas penutup 4. Melakukan pengamatan dengan menggunakan mikroskop secara merata pada daerah gelas benda tiap bidang pandang, yakni sisi kiri atas kemudian bawah lanjut sisi kanan atas kemudian bawah dan seterusnya 5. Mendokumentasikan hasil yang diperoleh kemudian menghitung dan mencatat ciri-ciri yang didapat dari hasil pengamatan 6. Melakukan identifikasi dengan bantuan buku referensi Freshwater Biology yang disusun Edmonson tahun 1996 dan Illustration of The Freshwater Plankton of Japan yang disusun oleh Toshihiko Mizuno tahun 1964 kemudian mencatat hasil yang diperoleh 7. Memasukkan hasil pada tabulasi data yang telah dipersiapkan sebelumnya 64
F. Teknik Analisis Data 1. Komposisi Jenis Teknik analisis data untuk komposisi jenis mengacu pada data persebaran atau distribusi relatif suatu spesies dalam suatu komunitas. Analisis tersebut berpedoman pada hasil identifikasi plankton sampai tingkat spesies yang diperoleh dan dikelompokkan atau diklasifikasikan berdasarkan tingkat kelas dari spesies fitoplankton dan zooplankton yang ditemukan sehingga didapat komposisi jenis dari suatu komunitas yang mendiami perairan waduk. 2. Indeks Biologi a. Indeks Keanekaragaman Jenis (Diversity index) Keanekaragaman jenis (H ) dapat dianalisis dengan menggunakan Indeks Diversitas Shannon-Wiener (Barus, 2002:121) dengan persamaan sebagai berikut: Keterangan: H = Indeks keanekaragaman Shannon-Wiener (nits/individu) ni = Jumlah individu spesies ke-i N = Jumlah total individu dalam sampel Kisaran nilai indeks keanekaragaman (H ) berdasarkan rumus tersebut adalah (Wheater et al, 2011): a. H < 1 = Keanekaragaman rendah b. 1 H 3 = Keanekaragaman sedang c. H > 3 = Keanekaragaman tinggi 65
b. Indeks Dominansi (Dominant index) Indeks dominansi (C) dapat dianalisis dengan menggunakan Indeks Dominansi Simpson (Odum, 1998:179) dengan persamaan sebagai berikut: Keterangan: C = Indeks dominansi Simpson ni = Jumlah individu spesies ke-i N = Jumlah total individu dalam sampel Kisaran nilai indeks dominansi (C) berdasarkan rumus tersebut menurut Simpson (1949 dalam Odum, 1971) adalah: a. 0 < C 0,5 = Dominansi rendah b. 0,5 < C 0,75 = Dominansi sedang c. 0,75 < C 1,00 = Dominansi tinggi c. Indeks Kemerataan (Evenness index) Indeks kemerataan atau evenness (e) dapat dianalisis dengan menggunakan Indeks Pielou (Odum, 1998:179) dengan rumus sebagai berikut: Keterangan: e = Indeks kemerataan Pielou H = Indeks keanekaragaman Shannon-Wiener S = Jumlah spesies 66
Menurut Pielou (1977:308) kriteria berdasarkan indeks kemerataan sebagai berikut: a. 0,00 0,25 = Tidak merata b. 0,26 0,50 = Kurang merata c. 0,51 0,75 = Cukup merata d. 0,76 0,95 = Hampir merata e. 0,96 1,00 = Merata d. Indeks Kesamaan (Similarity index) Indeks kesamaan (IS) dapat dianalisis dengan menggunakan indeks kesamaan Sorensen (Barbour dkk, 1987) dengan persamaan sebagai berikut: Keterangan: IS = Indeks kesamaan Sorensen A = Jumlah jenis yang hanya ditemukan pada sampel A B = Jumlah jenis yang hanya ditemukan pada sampel B C = Jumlah jenis yang sama-sama ditemukan pada kedua sampel Menurut Barbour dkk (1987) kriteria berdasarkan indeks kesamaan sebagai berikut: a. 0 < IS 25% = Sangat rendah b. 25% < IS 50% = Rendah c. 50% < IS 75% = Tinggi d. 75% < IS 100% = Sangat tinggi 67
e. Indeks Kekayaan (Richness index) Indeks kekayaan dapat dianalisis dengan menggunakan indeks kekayaan Margalef dengan persamaan sebagai berikut (Margalef, 1958 dalam Santosa, 1995): Keterangan: R = Indeks kekayaan Margalef S = Jumlah spesies N = Jumlah total individu Menurut Magurran (1998) kisaran kriteria berdasarkan indeks kekayaan (R) ialah sebagai berikut: a. R < 3,5 = Kekayaan rendah b. 3,5 < R < 5 = Kekayaan sedang c. R > 5 = Kekayaan tinggi 3. Teknik analisis data menggunakan teknik analisis secara deskriptif 68