SIFAT-SIFAT FITOPLANKTON, PERIFITON DAN MAKROFITA

MAKALAH

Disusun untuk memenuhi tugas matakuliah Limnologi yang diampu oleh bapak

Dr. Hadi Suwono, M. Si dan ibu Sitoresmi Prabaningtyas, S. Si, M. Si

Kelompok 4

Devina Nuryagunah 100342404263

Warda Venia 100342400922

Annisa Puspitawangi 100342404256

The Learning University

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

PROGAM STUDI S1 BIOLOGI

September 2013

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di perairan air tawar terdapat organisme yang berdasarkan cara hidupnya

dibedakan atas plankton, neuston, nekton dan bentos. Tumbuh-tumbuhan yang

mudah terlihat oleh mata disebut makrofita. Keberadaan makrovita diperairan

dapat digunakan sebagai naungan dan tempat makan untuk berbagai jenis

hewan, member ruang hidup pada mikroorganisme dan menjaga

keseimbangan proses dekomposisi bahan organic dalam menyerap

karbondioksida dan melepas oksigen. Fitoplankton diperaiaran air tawar

didominasi oleh alga hijau. Fitoplankton dikonsumsi oleh zooplankton dan

ikan.

Setiap subtract dasar sungai memiliki komponen biotic yang khas. Jenis

hewan yang menempati subtract batuan berbeda dengan jenis hewan yang

menempati subtract lumpur. Subtract lumpur banyak ditumbuhi makrovita

berakar dan dihuni invertebrate. Banyak jenis-jenis invertebrate ini tidak

memakan makrovita berakar, tetapi hanya sebagai tempat berlindung.

Makanan invertebrate justru tumbuhan seperti alga epifit yang hidup di antara

makrovita berakar. Oleh karena lingkungan perairan air tawar sering berubah

karena perubahan lingkungan maka perlu dikaji lebih lanjut mengenai

perubahan pada dinamika biota perairan termasuk fitoplankton, makrovita dan

perifiton.

1.2 Rumusan Masalah

a. Apa saja factor-faktor yang mempengaruhi kepadatan fitoplankton?

b. Bagaimanakah jenis dan keanekaragaman fitoplankton?

c. Bagaimanakah jenis dan peran makrofita pada lingkungan?

d. Apa sajakah factor yang mempengaruhi keberadaan perifiton?

e. Bagaimanakah cara meneliti perifiton?

1.3 Apa Tujuan

a. Untuk mengetahui saja factor-faktor yang mempengaruhi kepadatan

fitoplankton

b. Untuk mengetahui bagaimanakah jenis dan keanekaragaman fitoplankton.

c. Untuk mengetahui jenis dan peran makrofita pada lingkungan

d. Untuk mengetahui yang mempengaruhi keberadaan perifiton

e. Untuk mengetahui cara meneliti perifiton.

BAB II

ISI

A. Pengertian Fitoplankton

Fitoplankton merupakan sekelompok organisme yang memegang peranan

sangat penting dalam ekosistem air, karena hidup fitoplankton terutama pada

lapisan perairan yang mendapat cahaya matahari yang dibutuhkan dan mempunyai

kandungan klorofil yang mampu melakukan proses fotosintesis. Proses

fotosintesis pada ekosistem air yang dilakukan oleh fitoplankton sebagai produsen

merupakan sumber energi utama bagi kelompok organisme air lainnya yang

berperan sebagai konsumen, dimulai dengan zooplankton dan di ikuti oleh

organisme air lainnya seperti ikan melalui rantai dan jaring-jaring makanan.

Setidaknya sekitar 90% proses fotosintesis diperairan dilakukan oleh fitoplankton,

sedangkan 10% sisanya berasal dari hasil fotosintesis yang dilakukan oleh

mikrofita.

Fitoplankton selain disusun oleh sekelompok bakteri terutama juga

tersusun dari kelompok ganggang (alga) mikroskopik. Ganggang ini ada yang

uniseluler, koloni atau membentuk filamen. Didalam perairan tawar fitoplankton

ini hidup bersama dengan zooplankton dan organisme lainnya. Alga yang hidup di

air terbuka seperti didanau dan sungai yang arusnya tidak terlalu kuat meliputi

hampir seluruh sekelompok takson alga.Populasi ganggang yang berada di

perairan danau oligotropik (danau yang memiliki kandungan nutrisi yang rendah)

kurang berlimpah dibandingkan dengan danau eutropik (danau yang kaya nutrisi).

Pembusukan bahan-bahan organik di dalam danau oligotropik tidak terlalu tinggi

sehingga tidak menghabiskan persediaan oksigen. Oleh karena itu, oksigen tidak

menjadi nutrien yang membatasi pertumbuhan fitoplankton.

Ekosistem danau ini mempunyai dua lapisan perairan yaitu lapisan

perairan yang lebih hangat dan lapisan perairan yang dingin. Lapisan perairan

yang lebih hangat berada di lapisan atas (epilimnion) sebaliknya lapisan perairan

yang lebih dingin terdapat di dalam metalimnion dan hipoliranion. Lapisan

epilimnion merupakan lapisan yang kaya akan oksigen sedangkan lapisan

hipolimnion merupakan lapisan yang miskin oksigen. Perbedaan kandungan

oksigen pada kedua lapisan tersebut berkaitan dengan jumlah cahaya yang

menjadi energi utama dalam proses fotosintesis. Kelimpahan fitoplankton di

daerah epilimnion lebih tinggi daripada di daerah hipolimnion.

B. Faktor faktor yang Mempengaruhi Kepadatan Fitoplankton

Fitoplanton tumbuh padat didalam danau eutrophik karena daerah

eutrophik banyak memberikan nutrisi yang penting bagi fitoplankton, terutama

unsure P dan N. namun, meskipun populasi fitoplanton tinggi kadar oksigen

terlarut tetap rendah, karena cahaya tidak dapat menembus perairan. Unsure P dan

N adalah unsure yang bermanfaat bagi pertumbuhan fitoplanton.

Fosfat merupakan unsur penting yang terdapat di dalam danau air tawar.

Fosfat merupakan nutrient utama bagi fitoplanton. Di dalam sebuah danau

eutrofik, dimana populasi ganggang berlimpah-limpah, ketika fosfor juga tersedia

berlimpah di dalam suatu danau, nitrogen menjadi terbatas. Pada danau yang

seperti ini, ganggang hijau biru jenis tertentu dapat mempunyai keuntungan dalam

berkompetisi dengan ganggang lain dan sering kali kelimpahannya mendominasi.

Di danau Eutrofik tingkat kematian fitoplanton sangat tinggi akibatnya materi

organic busuk dari fitoplanton menumpuk di daerah hipolimnion, hal ini

menyebabkan habisnya oksigen di daerah hipolimnion (Hadi,2010)

Faktor berikutnya yang berpengaruh terhadap kepadatan fitoplanton

adalah kecepatan arus air. Dimana kepadatan fitoplanton akan berkurang drastis

pada kecepatan arus yang lebih besar dari 1 m/detik. Jadi kelimpahan fitoplanton

di ekosistem lentik lebih tinggi dibanding pada ekosistem lotik terutama adalah

perifiton. Perifiton merupakan organisme tumbuhan yang hidupnya melekat pada

subtract yang ada diperairan misalnya pada batang, kayu, batu, cangkang

invertebrata,dsb

Selain kecepatan arus air yang berpengaruh antara lain kekeruhan air juga

sangat mempengaruhi keberadaan fitoplanton. Singh (1983) mencatat bahwa

kepadatan fitoplanton di sungai Gangga (India) pada tingkat kekeruhan 45-55

ppm mencapai 2500 individu/L dan pada saat musim penghujan tingkat kekeruhan

meningkat menjadi 600-900 ppm yang menyebabkan kepadatan fitoplanton

menurun sangat drastic hanya 100 individu/L (Temala,2002)

Selain faktor diatas menurut Goldman dan Hone (1983) pertumbuhan

fitoplanton dipengaruhi oleh faktor abiotik yaitu intensitas cahaya, suhu, pH,

oksigen terlarut, materi organic terlarut dan unsure hara yang terlarut seperti

senyawa nitrogeb dan fosfat. Cahaya mempengaruhi fitoplanton karena cahaya

diperlukan dalam fotosintesis fitoplanton. Zat hara diperlukan fitoplanton untuk

pertumbuhannya. Suhu mempenagruhi fitoplanton karena suhu berpengaruh

terhadap pertumbuhan dan reproduksi fitoplanton.(Hadi,2010)

C. Jenis dan Keanekaragaman Fitoplankton

Fitoplankton terdiri dari berbagai jenis ganggang, yaitu Cyanophyta

(ganggang hijau biru), Cryptophyceae (kriptofita), Dinophyceae (dinoflagelata),

Chlorophyta (ganggang hijau), Euglenophyta (kelompok euglena),

Bacillariophyceae (diatom), Chrysophyceae dan Haptophyceae (ganggang kuning

keemasan). Fitoplankton mencukupi kebutuhan energi dan karbon melalui

fotosintesis. Nutrien yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit pada umumnya adalah

vitamin, seperti cyanocobalamin, thiamine, dan biotin. Fitoplankton memerlukan

sekitar 20 unsur-unsur untuk pertumbuhan, tetapi hanya karbon, nitrogen dan

fosfor yang benar-benar diperlukan sehingga ketidakhadiran unsur tersebut dapat

mengatasi laju pertumbuhan fitoplankton. Semua unsur-unsur tersebut terdapat di

dalam air pada konsentrasi lebih rendah dibanding yang diperlukan oleh sel, oleh

sebab itu fitoplankton memiliki mekanisme yang berkaitan dengan enzim untuk

memasukkan unsur tersebut ke dalam sel.

1. Cyanophyta (ganggang hijau biru)

Cyanophyta merupakan bakteri dengan struktur sel prokariotik

sederhana. Cyanobacteria berbeda dengan bakteri lainnya karena adanya

klorofil a, pigmen fotosintetik yang dimiliki oleh alga dan tumbuhan tinggi.

Cyanobacteria juga mampu menggunakan air sebagai donor elektron didalam

fotosintesis. Jadi Cyanobacteria mampu melakukan fotosintesis seperti pada

tumbuhan tinggi. Bentuk Cyanobacteria ada yang bersifat unicellular, filamen

dan koloni. Kebanyakan dari Cyanobacteria yang planktonic terdiri dari

coccoid yaitu famili Chroococcaceae (Microcystis, Coelosphareium dan

Coccochloris). Jenis yang filamen (Planktothrix, Limnothrix dan

Tychonema), Nostocaceae (Anabena, Aphanizomenon,dan Nodularia) dan

Rivulariaceae (Gletrichia).

Cyanobacteria memiliki sel terdiferensiasi yang disebut heterocysts.

Heterocysts bisa terdapat pada alga bentuk filamen tetapi jarang pada

Oscilatoria. Heterocysts memiliki peran utama dalam proses fiksasi nitrogen.

Heterocysts merupakan penyerap cahaya yang utama pada Cyanobacteria.

Heterocysts tidak memiliki fotosistem tetapi memiliki kemampuan reduksi

yang tinggi. Lapisan lilin di dalam Heterocysts mampu membatasi laju difusi

oksigen dari luar, tetapi nitrogen dapat melaluinya untuk mendukung terjadi

proses fiksasi. Lingkungan dalam Heterocysts memungkinkan untuk

terjadinya proses fiksasi nitrogen. Tetapi enzim nitrogenase tidak aktif

dengan adanya oksigen. Karbon organik dari sel disebelahnya ditransfer ke

dalam Heterocysts dan digunakan sebagai suatu sumber energi di dalam

proses fiksasi nitrogen.

2. Chlorophyta (ganggang hijau)

Chlorophyta merupakan kelompok alga yang berukuran besar dan

memiliki bentuk bervariasi. Kelompok alga hijau adalah Volvocales dan

Chlorococcales. Reproduksi secara aseksual dilakukan melalui pembelahan

sel tetapi tidak untuk kelompok Chlorococcales dan Siphonales. Pembagian

sel didalam koloni mengakibatkan pelebaran koloni. Koloni tersebut dapat

terpecah-pecah dan terbentuklah koloni baru dibentuk dari fragmentasi koloni

induk. Reproduksi seksual didalam alga hijau beragam. Cara yang sederhana

adalah melalui peleburan dua sel gamet melalui apa yang disebut isogami dan

anisogami. Gamet jantan dan betina berflagel, memiliki struktur dan ukuran

serupa atau ada yang gamet betinanya sedikit lebih besar dari jantan. Isogami

merupakan peleburan gamet jantan dan betina yang ukurannya sama,

anisogami merupakan peleburan gamet jantan dan betina yang ukurannya

berbeda

3. Alga Kuning-Hijau (Xanthophyceae)

Anggota Xanthophyceae berbentuk unicellular, koloni dan filamen.

Xanthophyceae bercirikan adanya klorofil (pigmen hijau) dan xantofil

(pigmen kuning) karena itu warnanya hijau kekuning-kuningan. Semua sel

yang motil mempunyai dua flagela, salah satu dari lembut dan lebih panjang

dibanding yang lainnya. Xanthophyceae ada yang selnya tidak memiliki

dinding, tetapi yang selnya berdinding mengandung pektin dalam jumlah

yang besar. reproduksi aseksual pada umumnya melalui pembelahan dan

pembentukan zoospora. Kebanyakan alaga Xanthophyceae melekat pada

substrat dan epifit pada makrofita. Sebagian besar anggotanya bersifat

planktonik dan meliputi genus-genus umum seperti Chlorobotrys, Gleobotrys

dan Gleochloris.

4. Alga Coklat-keemasan

Kromofora Chrysophyceae menghasilkan susunan warna coklat

keemasan karena adanya β-karotene dan xanthophyl khusus yaitu karotenoids

dan juga mengandung khlorofil a. Kebanyakan dari alga Chrysophycean

adalah unicellular contohnya Ochromonas, dan beberapa ada yang berupa

koloni contohnya Synura, dan jarang yang berbentuk filamen. Banyak jenis

yang tidak mempunyai dinding sel dan dilemgkapi oleh membran

sitoplasmik, sedangkan beberapa permukaan sel ditutup oleh plat

mengandung zat kapur atau mengandung silika. Reproduksi secara vegetatif

dengan pembelahan sel secara membujur. Jenis yang unicellular dengan

flagel tunggal meliputi Chromulina, Chrysococcus dan Mallomonas.

Chrysophyceae yang berbentuk koloni yang besar misalnya Synura,

Chrysophaerella, Uroglena, dan Dinobryon. Beberapa jenis alga

Chrysophyceae dapat melakukan fotosintesis dengan phagotrophy. Alga yang

phagotrophy mendapat nutrisi dan energi dengan mencerna bakteri.

5. Diatoms (Bacillariophyceae)

Diatom banyak ditemukan di dalam air. Karakteristik bacillariophyceae

adalah memiliki dinding sel dan bentuknya dapat berupa koloni dan

unicellular. Kelompok ini dibagi menjadi dua yaitu diatom simetri (central)

yang mempunyai simetri radial dan diatom pinatus atau bertagkai (pennales)

yang memiliki simetri bilateral. Dinding sel atau frustul diatom terdiri atas

dua katup yang cocok satu dengan lainnya. Empat kelompok utama pada

diatom bertangkai meliputi, a) Araphidineae (Pseudoraphe, Asterionella,

Diatoma, Fragileria); b) Raphidioidineae (Actinelia, Eunotia); c)

Monoraphidineae (Achnanthes, Cocconeis); dan d) Biraphidineae (Amphora,

Cymbella, Gomphonema, Navicula). Dinding sel tersusun atas dua belahan

yaitu kotak (hipoteca) dan tutup (epiteca). Reproduksi secara vegetatif dengan

sel adalah dengan cara membelah diri. Reproduksi seksual terjadi hanya

ketika sel merespon kondisi-kondisi lingkungan, misalnya cahaya,

temperatur, nutrien, faktor pertumbuhan dan lain-lain.

6. Cryptophyceae (kriptofita)

Kebanyakan dari alga crytophyceae adalah unicellular dan motil.

Anggota plankton Cryptomonadineae misalnya Cryptomonas, Rhodomonas

dan Chroomonas. Crytophyceae melakukan reproduksi melalui pembelahan

sel secara membujur. Ganggang crytophyceae hampir ada pada semua danau,

dengan mengabaikan status yang trophiknya. Kerakteristik crytophyceae

meliputi, dan mampu bereproduksi pada cahaya yang berintesitas rendah.

7. Dinophyceae (dinoflagellata)

Dinoflagellata merupakan alga satu sel berflagel sehingga banyak yang

motile. Mayoritas tidak mempunyai diding sel (Gymnodinium). Permukaan

sel mempunyai garis melintang dan kerut membujur yang saling berhubungan

dan berisi flagel. Dinoflagellata bereproduksi secara seksual, tetapi yang

dominan adalah reproduksi aseksual melalui pembentukan aplanospora.

8. Euglenophyta (kelompok euglena)

Ganggang euglenoid (Euglenophyceae) ukurannya relatif lebih besar dan

merupakan fitoplankton yang sesungguhnya. Hampir semua euglenoids

adalah unicellular, tidak mempunyai suatu dinding sel dan mempunyai

flagella yang berasal dari invaginasi membran sel. Reproduksi terjadi dengan

pembelahan sel secara longitudinal. Euglenoid mendapatkan nutrisi melalui

fotosintesis, tetapi sebagian ada yang bersifat fagotrofik. Amoniak dan

campuran nitrogen organik adalah sumber nitrogen yang penting bagi

kebanyakan ganggang euglenoid.

9. Alga Coklat dan Merah

Alga coklat (Phaoephyta) kebanyakan berbentuk filamen atau ganggang

bertalus. Sebagian besar hidup di air laut, yang hidup di air tawar hidupnya

melekat pada substrat. Ganggang merah (Rhodophyta) juga sangat jarang

yang tersebar pada perairan tawar. Jenis yang bertalus (Batrachospermum)

hidup terbatas pada air yang berarus dan teroksigenasi dengan baik.

D. Pengertian Makrofita

Tumbuhan air atau makrofita yang hidup pada suatu lingkungan perairan

dapat dikatakan sebagai salah satu faktor ekologis di suatu perairan, karena

tumbuhan air merupakan sumber utama makanan primer bagi kehidupan

organisme air misalnya ikan. Apabila keberadaannya cukup padat di lingkungan

perairan, maka tumbuhan air tidak hanya sebagai faktor ekologi, melainkan dapat

sebagai faktor pembatas karena dapat mengakibatkan kekurangan oksigen di

perairan tersebut. Makrofita mempunyai peran penting dalam meningkatkan

kualitas oksigen terlarut di lingkungan perairan karena pada tumbuhan air

mempunyai klorofil, dan juga sebagai sumber pakan bagi ikan gurami ataupun

nila, selain itu juga sebagai runtuhan (sisa-sisa) yang essensial untuk organisme

saprofit.

Sibontang (1988), menyatakan bahwa dari kelompok makrofita, nutrien

diasimilasikan dari endapan oleh makrofita yang memiliki daun mengembang,

berakar dan mengapung dari makrofita terapung bebas. Pada makrofita berakar

terbenam akan memperoleh nutriennya terutama pada batas air dengan endapan,

dimana konsentrasi jauh lebih besar dari pada dalam air. Tersedianya cahaya

merupakan faktor utama yang mengatur pertumbuhan dan interaksi kompetitif

pada makrofita aquatik. Pertumbuhan makrofita biasanya lebih tinggil pada

endapan yang kaya bahan organik dari pada endapan pasir.

E. Jenis Makrofita

Makrovita bersifat makroskopik, berbeda dengan tumbuhan lain,

ganggang misalnya, yang biasanya mikroskopik. Kebanyakan makrofita

membutuhkan akar dan oleh karena itu berkembang didalam air yang relative

dangkal. Makrofita di danau tumbuh secara normal dan muncul dari air. Makrofita

yang tumbuh tinggi misalnya Phragnites. Makrofita yang daunnya mengapung

datar di permukaan air adalah bunga teratai (Nymphaea) dan rumput-rumputan

liar (misalnya Patamogeton). Sebagian tumbuhan ada yang berada pada dasr air

seperti Myriophyllum dan Ceratophyllum. Diantara tumbuhan yang megapung

pada permukaan, tumbuhan yang paling kecil menempati tempat ini adalah

Lemma, dan yang paling besar meliputi eceng gondok (Eichornia) dan sejenis

paky (Salvinia)

Pada tumbuhan air, daun- daun dan batang makrofita berisi rongga udara

yang besar yang berisi tumbuhan tersebut apabila kekurangan oksigen.

Keseluruhan tumbuhan yang ada pada permukaan air tidak bisa memperoleh

oksigen dari udara bebas dan harus mengambil udara dan air. Mereka mempnyai

daun-daun sangat tiptis dan sebagian besar oksigen hasil fotosintesis tidak semua

dikeluarkan, hal itu bertujuab untuk mengurangi kekurangan pada akar. Beberapa

jenis tumbuhan air yang tergolong makrofita diantaranya:

1. Tumbuhan teratai

Teratai merupakan nama umum untuk genus Nymphaea yang merupakan

tumbuhan air. Tanaman teratai memiliki ciri khas dengan daun yang mengambang

di permukaan air yang tenang. Tanaman teratai pun menghasilkan bunga

mempesona yang memiliki warna beraneka ragam. Di beberapa daerah di

Indonesia teratai dikenal dengan beberapa nama yang hampir mirip seperti teratai,

dan terate. Dalam bahasa Inggris, bunga dari genus Nymphaea ini dikenal sebagai

water-lily atau waterlily.

Klasifikasi Ilmiah bunga teratai:

Kerajaan : Plantae

Subkingdom :Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)

Super Divisi : Spermatophyta (Menghasilkan biji)

Divisi : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)

Kelas : Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil)

Sub Kelas : Magnoliidae

Ordo : Nymphaeales

Famili : Nymphaeaceae

Genus : Nymphaea

Tanaman teratai tumbuh di permukaan air yang tenang. Tanaman teratai

juga memiliki daun yang tumbuh mengambang di permukaan air. Bunga teratai

terdapat di permukaan air, bunga dan daun teratai keluar dari tangkai yang berasal

dari rizoma yang berada di dalam lumpur pada dasar kolam, sungai atau rawa.

2. Tumbuhan krangkong ( Ludwigia adscendens)

Merupakan tumbuhan air yang tumbuh secara liar di tepi-tepi sungai,

sawah atau ditempat-tempat yang berair, pada ketinggian 10 m sampai 1600 m di

atas permukaan laut. Berbunga pada bulan Mei-Agustus dan pengurnpulan bahan

dapat dilakukan sepanjang tahun.

Klasifikasi:

Kingdom : Plantae

Divisi :Spermatophyta

Sub Divisi :Angiospermae

Kelas : Dicotyledoneae

Sub Kelas :Dialypetalae

Bangsa :Myrtales

Suku :Onagraccae

Marga :Ludwigia

Spesies : Ludwigia adscendens (L.)

GB: (Teratai putih/ Nymphaea alba)

Gambar : (Tumbuhan Krangkong / Ludwigia adscendens)

3. Tumbuhan kangkung

Klasifikasi ilmiah :

Kerajaan: Plantae

Divisi: Magnoliophyta

Kelas: Magnoliopsida

Ordo: Solanales

Famili: Convolvulaceae

Genus: Ipomoea

Spesies: Ipomoea aquatica

Kangkung (Ipomoea aquatica) merupakan sejenis tumbuhan yang

termasuk jenis sayur-sayuran dan di tanam sebagai makanan. Kangkung banyak

dijual di pasar-pasar. Kangkung banyak terdapat di kawasan Asia dan merupakan

tumbuhan yang dapat dijumpai hampir di mana-mana terutama di kawasan berair.

Kangkung termasuk suku Convolvulaceae atau keluarga kangkung-kangkungan.

Merupakan tanaman yang tumbuh cepat dan memberikan hasil dalam waktu 4-6

minggu sejak dari benih. Terna semusim dengan panjang 30-50 cm ini merambat

pada lumpur dan tempat-tempat yang basah seperti tepi kali, rawa-rawa, atau

terapung di atas air. Biasa ditemukan di dataran rendah hingga 1.000 m di atas

permukaan laut. Tanaman bernama Latin Ipomoea reptans ini terdiri dan dua

varietas, yakni kangkung darat yang disebut kangkung cina dan kangkung air

yang tumbuh secara alami di sawah, rawa, atau parit.

Bagian tanaman kangkung yang paling penting adalah batang muda dan

pucuknya sebagai bahan sayur-mayur. Menurut Dr. Setiawan, kangkung

mempunyai rasa manis, tawar, sejuk. Sifat tanaman ini masuk ke dalam meridian

usus dan lambung. Efek farmakologis tanaman ini sebagai antiracun (antitoksik),

antiradang, peluruh kencing (diuretik),menghentikan perdarahan (hemostatik),

sedatif (obat tidur). Selain vitamin A, B1, dan C, kangkung juga mengandung

protein, kalsium, fosfor, besi, karoten, hentriakontan, sitosterol.

Secara anatomi tanaman kangkung memiliki akar serabut yang tumbuh

disetiap ruas batang, sehingga memiliki daya hisap yang tinggi terhadap logam-

logam yang ada di sungai. Stuktur batang yang berongga berguna untuk

mempercepat proses kapilaritas dari batang. Akibatnya kemampuan untuk

mengangkut air limbah bisa terjadi dengan cepat. Struktur daun yang terdiri dari

3-5 lima helai dengan struktur daun yang tipis menyebabkan tumbuhan mudah

kehilangan air karena air yang ada di dalam menguap. Hilangnya air yang

menguap akan menyebabkan tekanan pada daun menjadi rendah sehingga menarik

air yang ada di pembuluh. Isapan daun ini akan membuat air yang terdapat di akar

naik ke atas. Dengan stuktur anatomi, morfologi dan fisiologi kangkung yang

seperti ini sehingga tanaman ini dapat menyerap berbagai jenis polutan yang ada

di sungai. (Anonim,Tanpa tahun)

4. Tumbuhan hydrila (Hydrilla verticillata)

5. Tumbuhan Eceng Gondok (Eichhornia crassipes)

Eceng gondok (Eichhornia crassipes (Mart.) Solm.) merupakan tanaman

gulma di wilayah perairan yang hidup terapung pada air yang dalam atau

mengembangkan perakaran di dalam lumpur pada air yang dangkal. Eceng

gondok berkembangbiak dengan sangat cepat, baik secara vegetatif maupun

generatif. Perkembangbiakan dengan cara vegetatif dapat melipat ganda dua kali

dalam waktu 7-10 hari. Hasil penelitian Badan Pengendalian Dampak Lingkungan

Sumatera Utara di Danau Toba (2003) melaporkan bahwa satu batang eceng

gondok dalam waktu 52 hari mampu berkembang seluas 1 m2, atau dalam waktu

1 tahun mampu menutup area seluas 7 m2. Heyne (1987) menyatakan bahwa

dalam waktu 6 bulan pertumbuhan eceng gondok pada areal 1 ha dapat mencapai

bobot basah sebesar 125 ton.

Perkembangbiakannya yang demikian cepat menyebabkan tanaman eceng

gondok telah berubah menjadi tanaman gulma di beberapa wilayah perairan di

Indonesia. Di kawasan perairan danau, eceng gondok tumbuh pada bibir-bibir

pantai sampai sejauh 5-20 m. Perkembangbiakan ini juga dipicu oleh peningkatan

kesuburan di wilayah perairan danau (eutrofikasi), sebagai akibat dari erosi dan

sedimentasi lahan, berbagai aktivitas masyarakat (mandi, cuci, kakus/MCK),

budidaya perikanan (keramba jaring apung), limbah transportasi air, dan limbah

pertanian.(Pasaribu,Tanpa Tahun)

F. Peran Makrofita

Makrofita di perairan selain berdampak negatif juga mempunyai fungsi

positif bagi perikanan. Hasil penelitian Petr (2000), Pokorny & Kvet (2004),

Pipalova (2006), dan Krismono et al., (2007) menyatakan bahwa makrofita

merupakan komponen yang penting dalam ekosistem sebagai habitat pemijahan

ikan, asuhan ikan, menempelnya pakan alami dan penyerap konsentrasi nutrien

serta logam berat. Secara umum pengaruh makrofita pada ekosistem danau

merupakan bagian dari rantai stabilitas perairan.

Eceng gondok dapat berfungsi sebagai pembersih limbah rumah tangga.

Eceng gondok juga dapat membersihkan waduk dan danau dari polutan pestisida

dan logam berat. Hal ini telah dibuktikan secara histologis oleh Warrier & Seroja

(2008). Eceng gondok dapat tumbuh cepat 3% hari-1 khususnya di saluran-

saluran air Sungai Musi Sumatera selatan. Eceng gondok berkembang biak dalam

satu minggu dapat tumbuh dua kali lipat.

G. Faktor yang Berpengaruh terhadap Keberadaan Perifiton

Produktivitas dan biomassa perifiton dikontrol oleh energi dan input atau

masukan nutrien. Faktor dasar yang mengontrol produktivitas fitoplankton dan

perifiton adalah suhu, cahaya, ketersediaan makro-mikronutrien dan substrat. Pada

daerah yang dalam biasanya cahaya menjadi faktor pembatas pertumbuhan

perifiton.

1. Substrat

Keberadaan perifiton tidak terlepas dari adanya substrat tempat hidupnya.

Perkembangan perifiton menuju kemantapan komunitasnya sangat ditentukan

oleh kemantapan substrat. Berdasarkan substrat yang didiami, perifiton dapat

dibedakan atas:

epipelik, mikroorganisme yang menempel pada permukaan sedimen;

epilitik, mikroorganisme yang menempel pada permukaan batuan;

epifitik, mikroorganisme yang menempel pada permukaan tumbuhan;

epizoik, mikroorganisme yang menempel pada permukaan hewan;

episamik, mikroorganisme yang hidup dan bergerak diantara butiran-

butiran pasir;

epidendrik, mikroorganisme yang menempel pada permukaan batang

kayu.

Substrat buatan merupakan benda yang secara sengaja dibuat untuk

dijadikan media tumbuh suatu organisme, misalnya perifiton. Disebutkan

keuntungan dari penggunaan substrat buatan dalam penelitian komunitas perifiton

antara lain adalah mudah standarisasinya, karena substrat dari masing-masing

organisme dapat disamakan di tiap-tiap stasiun pada waktu yang sama sehingga

organisme disetiap lokasi mempunyai kesempatan yang sama untuk melekat dan

tumbuh. Selain itu ketepatan laju pertumbuhan dan laju akumulasinya dapat

ditentukan dan dibandingkan, pengumpulan datanya mudah, dan memungkinkan

menjadikan perifiton sebagai petunjuk yang peka bagi kualitas air. Kerugian

dalam menggunakan substrat buatan antara lain spesies yang hidup secara alami

mungkin tidak terambil; laju akumulasi pada hakekatnya bukan merupakan

produktivitas karena pertumbuhannya dimulai pada tempat yang kosong. Menurut

Collins and Weber in Biggs (1988) dalam menggunakan substrat buatan ada tiga

faktor yang perlu diperhatikan, yaitu:

o Waktu pemaparan, yang akan mempengaruhi perluasan pertumbuhan

o Kecepatan arus, yang dapat menguntungkan beberapa taksa

o Musim.

Waktu pemaparan merupakan faktor yang paling penting, karena dapat

mengakibatkan fluktuasi yang besar terhadap biomassa yang tidak berhubungan

dengan gangguan fisik atau kualitas air. Schwoerbel (1972) in Supriyanti (2001)

menyatakan bahwa warna substrat tidak berpengaruh terhadap perifiton.

Penempatan substrat di daerah yang sangat subur dan tercemar, letak lempengan

horisontal tidak memberikan hasil yang baik, adanya sedimentasi yang intensif

menyebabkan detritus dengan cepat menutupi gelas, sehingga pada daerah ini

posisi vertikal lebih baik. Untuk daerah oligotrofik, posisi horisontal akan

memberikan hasil yang baik.

2. Kualitas air

Kondisi perairan sebagai tempat hidup perifiton terdiri atas komponen

biotik dan abiotik yang saling berinteraksi. Komponen abiotik pada perairan

diantaranya adalah kualitas perairan yang akan berpengaruh terhadap

pertumbuhan dan perkembangan komunitas perifiton.

Suhu

Organisme diperairan umumnya memiliki toleransi yang sempit terhadap suhu.

Perubahan suhu mengakibatkan perubahan pola sirkulasi dan stratifikasi yang

jelas berpengaruh besar atas kehidupan organisme akuatik, suhu optimum pada

perairan berkisar antara 30-35 oC (Odum 1971). Menurut (APHA 1995), suhu air

dipengaruhi oleh substrat, kekeruhan, suhu, tanah dan air hujan, serta pertukaran

panas udara dan permukaan air. Organisme perairan yang hidup secara alami di

suatu perairan adalah jenis-jenis yang dapat menyesuaikan diri dengan suhu air

dan sifat kualitas atau kondisi air. Suhu berpengaruh terhadap kelarutan gas-gas

dalam air, termasuk oksigen.

Kecepatan metabolisme dan respirasi organisme air juga memperlihatkan

peningkatan dengan naiknya suhu perairan yang selanjutnya mengakibatkan

peningkatan konsumsi oksigen. Peningkatan suhu perairan sebesar 10 °C akan

meningkatkan meningkatkan konsumsi oksigen organisme akuatik sekitar 2-3 kali

lipat (Haslam 1995). Suhu yang optimal bagi pertumbuhan fitoplankton adalah

20-30 °C (Ray and Rao 1964). Proses fotosintesis dan pertumbuhan sel alga

maksimum terjadi pada kisaran suhu 25-40 °C (Reynolds 1990).

Derajat keasaman (pH)

Nilai pH didefinisikan sebagai logaritma dari perbandingan timbal balik antara

ion hidrogen bebas. Nilai pH air alami ditentukan oleh besarnya interaksi ion H+

dari pelepasan H2CO3 dan dari ion OH- yang dihasilkan dari hidrolisis

bikarbonat. Oksidasi dari batu pyrit dan tanah pada badan sungai dapat

menghasilkan asam sulfur dan dapat menurunkan nilai pH perairan (Wetzel 1983).

Nilai pH dipengaruhi oleh beberapa parameter antara lain aktivitas biologi, suhu,

kandungan oksigen, dan adanya ion-ion. Dari hasil aktivitas biologi dihasilkan

CO2 yang merupakan hasil respirasi, CO2 inilah yang akan membentuk ion buffer

atau penyangga untuk kisaran pH diperairan agar tetap stabil (Pescod, 1973). Ray

and Rao (1964) menyatakan pH optimum untuk perkembangan diatom antara 8,0–

9,0. Diatom mulai berkurang perkembangannya pada nilai pH antara 4,6–7,5,

namun demikian pada kisaran pH tersebut masih didapatkan berbagai jenis

diatom.

Kecerahan

Cahaya matahari sangat penting dalam proses fotosintesis pada perifiton

autotrof. Sehingga keberadaan cahaya matahari merupakan faktor pembatas bagi

perifiton. Setiap jenis perifiton membutuhkan suhu dan cahaya tertentu untuk

pertumbuhan maksimumnya (Fogg 1965). Intensitas cahaya matahari dapat diukur

dengan tingkat kecerahan perairan. Kecerahan suatu perairan mempengaruhi daya

tembus cahaya yang memasuki perairan. Sering kali penetrasi cahaya terhalang

oleh partikel-partikel kecil dalam air. Apabila kekeruhan air disebabkan oleh

jasad-jasad hidup, maka nilai kecerahan merupakan indikasi produktivitas (Odum

1971). Kecerahan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan

banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat

dalam air.

Unsur hara

Unsur hara yang terdapat dalam perairan memiliki pengaruh terhadap

perkembangan komunitas perifiton. Nitrogen dan fosfor merupakan unsur hara

perairan yang terdapat dalam bentuk senyawa seperti ammonia, nitrit, nitrat dan

ortofosfat.

o Nitrogen

Senyawa nitrogen ditemukan pada tumbuhan dan hewan sebagai penyusun

protein dan klorofil. Nitrogen adalah unsur penting bagi makhluk hidup

disamping karbon, hidrogen, dan oksigen. Nitrogen adalah komponen utama di

dalam metabolisme protein. Nitrogen di perairan berada dalam bentuk senyawa

anorganik seperti nitrit (NO2), nitrat (NO3), amonium (NH4), dan amonia

(NH3) serta jumlahnya realatif sedikit. Kekurangan nitrogen akan berakibat

terbatasnya produksi protein dan materi-materi lain yang dibutuhkan untuk

memproduksi sel-sel baru (Garcia and Garcia 1985).

Nitrat (NO3) adalah bentuk utama nitrogen di perairan alami dan

merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan alga. Nitrat yang

merupakan sumber nitrogen bagi tumbuhan selanjutnya dikonversi menjadi

protein. Nitrat juga merupakan zat hara penting bagi organisme autotrof dan

diketahui sebagai faktor pembatas pertumbuhan (APHA 1995). Nitrat nitrogen

bersifat mudah larut dan stabil. Senyawa ini dihasilkan dari proses oksidasi

sempurna senyawa nitrogen di perairan. Kadar amonia dan nitrat yang sesuai

untuk pertumbuhan alga < 0,5 mg/l.

o Fosfor

Fosfor yang berada dalam perairan umumnya ditemukan dalam bentuk

senyawa organik dan anorganik. Senyawa anorganik berada dalam bentuk

fosfat dan polifosfat, sedangkan yang berbentuk senyawa organik berupa gula

fosfat dan hasil-hasil oksidasinya merupakan senyawa yang tidak mudah

terurai. Fosfor yang terdapat di air berasal dari dekomposisi organisme yang

telah mati. Senyawa fosfat dapat berasal dari proses erosi tanah, buangan dari

hewan dan pelapukan tumbuhan serta limbah industri, pertanian dan domestik.

Keberadaan fosfat di air dipengaruhi oleh proses biologi dan fisika, yaitu

pemanfaatan fitoplankton maupun pergerakan massa air. Kandungan fosfat

akan meningkat dengan meningkatnya kedalaman. Konsentrasi fosfor sering

menjadi faktor pembatas di perairan alami. Fosfor merupakan unsur pembatas

pertumbuhan yang umum pada perifiton meskipun fosfor ini dibutuhkan dalam

jumlah yang sedikit.

Keberadaan fosfor yang berlebihan dan diikuti dengan keberadaan

nitrogen dapat menstimulir peledakan pertumbuhan alga di perairan. Alga yang

berlimpah ini dapat membentuk lapisan pada permukaan air yang selanjutnya

dapat menghambat penetrasi cahaya matahari dan oksigen sehingga kurang

menguntungkan bagi ekosistem perairan. Nilai kisaran ortofosfat yang baik

bagi pertumbuhan perifiton adalah 0,011–0,1 mg/l, pada nilai kisaran tersebut

perairannya tergolong subur.

3. Komunitas Perifiton

Komunitas perifiton terbentuk dari perifiton yang berkolonisasi pada

suatu media (substrat). Kolonisasi dapat diartikan sebagai suatu proses

pertumbuhan dan perkembangan dari suatu populasi organisme pada suatu media

hidup. Kolonisasi dapat terjadi bila segala kebutuhan hidup organisme terpenuhi

atau bila terdapat kesempatan untuk mengisi relung yang belum termanfaatkan.

Strukturisasi merupakan proses perkembangann koloni-koloni yang berhasil

mengisi relung-relung yang tersedia pada media hidup. Dengan demikian proses

ini menunjukkan kompleksitas dari komunitas pada media hidup tersebut.

Komunitas yang terdiri dari berbagai populasi bersifat dinamis dalam

interaksinya yang berarti dalam ekosistem mengalami perubahan sepanjang masa.

Perkembangan ekosistem menuju kedewasaan dan keseimbangan dikenal sebagai

suksesi ekologis atau suksesi. Suksesi terjadi sebagai akibat dari modifikasi

lingkungan fisik dalam komunitas atau ekosistem. Proses suksesi berakhir dengan

sebuah komunitas atau ekosistem klimaks atau telah tercapai keadaan seimbang.

H. Cara Meneliti Perifiton

Seorang ilmuwan untuk meneliti perifiton, sebelumnya harus mengerti

habitatnya untuk menemukan perifiton tertentu sesuai dengan kemampuan

adaptasinya terhadap lingkungan. Danau, sebagai perairan tergenang, memiliki

karakteristik antara lain berarus lambat, retention time relatif lama, memiliki

stratifikasi lapisan secara vertikal, serta biota yang hidup tidak memiliki adaptasi

khusus. Komunitas tumbuhan dan hewan tersebar di danau sesuai dengan

kedalaman dan jaraknya dari tepi. Rutner (1974) menjelaskan mengenai zonasi

yang berperan dalam membentuk struktur komunitas perifiton, yaitu:

a. Zona eulitoral, adalah daerah pinggiran yang masih mendapatkan percikan

air. Daerah ini ditumbuhi perifiton yang mampu bertahan terhadap perubahan

lingkungan yang cukup ekstrim.

b. 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.

c. 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 diatom, alga biru dan alga merah.

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

menghilang dan digantikan jenis-jenis heterotrof.

Di bawah ini adalah tahap-tahap yang dilakukan dalam meneliti komunitas

perifiton serta parameter fisika-kimia oleh Niken Pratiwi, 2007 yaitu:

1. Pengambilan contoh air pada lokasi (geologi) yang telah ditentukan, yang

mana diambil dari bermacam-macam jenis substrat.

2. Sambil mengambil contoh air dari bermacam-macam substrat, peneliti dapat

melakukan analisis parameter fisika dan kimia perairan, yaitu suhu, arus, DO,

pH, kekeruhan (turbiditas), TSS, TDS, DHL, BOD5, COD, dan unsur hara

(nitrat, ammonia, dan ortofosfat). Di samping parameter-parameter tersebut,

terdapat beberapa parameter yang berkaitan dengan hidrologi sungai yaitu

lebar badan sungai, lebar sungai, kedalaman, kecepatan arus, dan debit air.

3. Analisis komunitas perifiton: Berdasarkan kelimpahan (modifikasi Eaton et

al., 1995) setiap genus perifiton dilakukan penghitungan terhadap

keanekaragaman (H’), keseragaman (E), dan dominansi (C) (Odum, 1971).

Untuk menguji kesamaan nilai tengah kelimpahan selama pengamatan

dilakukan uji Kruskal-Wallis (Walpole, 1995). Selain itu, dilakukan analisis

tingkat kesamaan kelimpahan perifiton terhadap waktu pengamatan (Walpole,

1995), analisis kualitas lingkungan perairan menurut National Sanitation

Foundation’s/NSF (Ott, 1978) serta dengan klasifikasi saprobik dan koefisien

sistem saprobik (modifikasi Dresscher dan Van der Mark, 1976 in Soewignyo

et al., 1986). Untuk melihat hubungan kelimpahan perifiton parameter fisika

dan kimia perairan, digunakan pendekatan analisis statistik uji Pearson

correlation.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Fitoplankton merupakan sekelompok organisme yang memegang

peranan sangat penting dalam ekosistem air, fitoplankton selain

disusun oleh sekelompok bakteri terutama juga tersusun dari

kelompok ganggang (alga) mikroskopik.

Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kepadatan fitoplankton

yaitu adanya unsur P, N dan juga kecepatan arus air

Fitoplankton terdiri dari berbagai jenis ganggang, yaitu

Cyanophyta (ganggang hijau biru), Cryptophyceae (kriptofita),

Dinophyceae (dinoflagelata), Chlorophyta (ganggang hijau),

Euglenophyta (kelompok euglena), Bacillariophyceae (diatom),

Chrysophyceae dan Haptophyceae (ganggang kuning keemasan)

Makrovita bersifat makroskopik diantaranya yaitu tanaman teratai,

tanaman krangkong, tanaman kangkung, Hydrlla, dan eceng

gondok

Faktor dasar yang mengontrol produktivitas fitoplankton dan

perifiton adalah suhu, cahaya, ketersediaan makro-mikronutrien

dan substrat.

DAFTAR RUJUKAN

Angelina, Dinda Fitryani.2010. Perkembangan Komunitas Perifiton pada Substrat

Buatan dengan Kedalaman Berbeda di Danau Lido, Bogor. (online),

(http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/62387/BAB%20II

%20Tinjauan%20Pustaka.pdf ). Diakses tanggal 7 September 2013.

Anonim, Tanpa Tahun. Tanaman Kangkung. . (Online)

http://www.google.com/tanaman/kangkung diakses pada tanggal 7 September

2013

Pasaribu,G.Tanpa Tahun. Pengolahan Eceng Gondok Sebagai Bahan Baku Kertas

Seni. (Online) diakses pada tanggal 7 September 2013

Pratiwi, Niken Tunjung Murti, Habib Krisna Wijaya, EnamM. Adiwilaga, Tyas

Agung Pribadi. 2011. Komunitas Perifiton Serta Parameter Fisika-Kimia

Perairan Sebagai Penentu Kualitas Air di Bagian Hulu Sungai Cisadane,

Jawa Barat. (Online), (http://www.academia.edu/2062898/Perifiton_

dan_Parameter_Fisika-Kimia_Perairan_sebagai_Pendugaan_Kualitas_Air.

Diakses tanggal 7 September 2013.

Suwono, Hadi. 2010. Dasar-Dasar Limnologi. Surabaya: Putra Media Nusantara