KEANEKARAGAMAN PHYTOPLANKTON DI SUNGAI GANDONG KABUPATEN MAGETAN SEBAGAI SUMBER BELAJAR BIOLOGI SKRIPSI Diajukan Kepada Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Biologi DISUSUN OLEH: Disusun Oleh: RENY WIDYAWATI 201110070311086 PROGAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015 ii LEMBAR PERSETUJUAN Nama : Reny Widyawati NIM : 201110070311086 Program Studi : Pendidikan Biologi Fakultas : Keguruan dan Ilmu Pendidikan Judul Skripsi : Keanekaragaman Phytoplankton di Sungai Gandong Kabupaten Magetan Sebagai Sumber Belajar Biologi Diajukan untuk Dipertanggung Jawabkan Dihadapan Dewan Penguji Guna Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Strata Satu (S1) pada Program Studi Pendidikan Biologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Malang Menyetujui, Pembimbing I, Pembimbing II, ( Drs. Wahyu Prihanta, M.Kes ) ( Drs. Nur Widodo, M.Si ) iii SURAT PERNYATAAN Nama : Reny Widyawati Tempat/tgl Lahir : Magetan, 29 Mei 1992 NIM : 201110070311086 Fakultas/ Jurusan : KIP/ Pendidikan Biologi Menyatakan bahwa skripsi saya berjudul “Keanekaragaman Phytoplankton di Sungai Gandong Kabupaten Magetan Sebagai Sumber Belajar Biologi” adalah bukan skripsi orang lain baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya. Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenar-benarnya dan apabila pernyataan ini tidak benar saya bersedia mendapatkan sanksi akademik. Malang, 31 Agustus 2015 Yang menyatakan, ( Reny Widyawati ) Mengetahui, Pembimbing I, Pembimbing II, ( Drs. Wahyu Prihanta, M. Kes ) ( Drs. Nur Widodo, M. Si ) iv LEMBAR PENGESAHAN Dipertahankan di Depan Dewan Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Malang dan Diterima untuk Memenuhi Sebagian dari Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Pendidikan Biologi Mengesahkan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Malang v MOTTO DAN PERSEMBAHAN َّ ِّإ َّن َّللاَ ال يُغ َِّي ُر َما ِّبقَ ْو ٍم َحتَّى يُغ َِّي ُروا َما ِّبأ َ ْنفُ ِّس ِّه ْم Artinya: “Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum kecuali kaum itu sendiri yang mengubah apa apa yang pada diri mereka ” (QS Ar-Ra'd ayat 11). “Kebahagiaan dan Kesuksesan itu harus dijemput, bukan ditunggu, lakukan dengan ikhlas serta berjuang dengan nama Allah” (Reny, 2015) Karya ini saya persembahkan kepada: Ayahanda (Sarmin, S.Pd) dan ibunda tercinta (Rajiyem) ,Adikku sayang (Luthfia Putri S.) yang senantiasa memberikan motivasi dan do’a, menjadi sumber inspirasi dan semangatku untuk tidak pernah lelah berjuang. Sahabatsahabatku yang tidak pernah akan terlupakan. vi KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, atas segala limpahan kekuatan dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “Keanekaragaman Phytoplankton di Sungai Gandong Kabupaten Magetan Sebagai Sumber Belajar Biologi”. Penulisan skripsi ini digunakan untuk syarat mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Biologi pada Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan di Universitas Muhammadiyah Malang. Selama proses penyusunan hingga penyelesaian skripsi ini penulis telah banyak memperoleh dukungan, bantuan, bimbingan, arahan dan motivasi dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis menyampaikan terimakasih yang sebesarbesarnya kepada: 1. Bapak Dr. Poncojari Wahyono, M.Kes selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Malang. 2. Ibu Dr. Yuni Pantiwati, M.M., M.Pd selaku Ketua Jurusan Pendidikan Biologi. 3. Bapak Drs. Wahyu Prihanta, M. Kes dan Bapak Drs. Nur Widodo, M. Si selaku dosen pembimbing I dan dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan skripsi ini. 4. Semua pihak yang telah mendukung yang tidak mungkin penulis sebutkan satu persatu. Harapan penulis semoga skripsi ini dapat bermanfaat untuk berbagai pihak, serta dapat memotivasi penulis untuk berkarir, berkarya dan mengembangkan ilmu. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak penulis harapkan untuk perbaikan karya ini. Malang, 31 Agustus 2015 Penulis vii ABSTRAK KEANEKARAGAMAN PHYTOPLANKTON DI SUNGAI GANDONG KABUPATEN MAGETAN SEBAGAI SUMBER BELAJAR BIOLOGI OLEH: RENY WIDYAWATI (201110070311086) Phytoplankton merupakan mikroorganisme yang hidup melayang di dalam air, memiliki klorofil dan berperan sebagai produsen dalam ekosistem perairan. Berbagai aktifitas warga disekitar sungai tersebut yang berlokasi di kecamatan Magetan ini mempengaruhi keanekaragaman Phytoplankton sehingga menyebabkan kehidupan organisme perairan lainnya juga terganggu. Tehnik yang digunakan dalam pengambilan sampel adalah sampel acak sederhana (Simple random sampling) dengan metode transek garis. Setiap stasiun ditarik transek garis sebanyak 1 kali. Setiap transek diambil 3 titik plot pada bagian tepi kanan, tepi kiri dan tengah. Pengulangan dilakukan sebayak tiga kali. Jarak antar stasiun adalah 1000 meter. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui keadaan faktor fisika, kimia dan keanekaragaman phytoplankton serta hubungan antara faktor fisika dan kimia dengan keanekaragaman phytoplankton. Jenis Penelitian ini adalah deskriptif kuantitatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa keadaan faktor fisika pada stasiun 2 kurang baik terbukti dari hasil uji Total Suspendid Solid (TSS) melebihi baku mutu, kecepatan arus paling lambat, bau busuk limbah organik sangat menyengat, warna air sungai putih susu kehijauan serta penetrasi cahaya termasuk kategori keruh. Sedangkan keadaan kimia sungai gandong nitrat tertinggi terdapat pada stasiun 1, dan terendah pada stasiun 2. pH tertinggi stasiun 2, terendah stasiun 1. Keanekaragaman tertinggi berdasarkan indeks keanekaragaman Shannon-wiener adalah pada stasiun 1, terendah pada stasiun 3. Hasil pengamatan ditemukan 14 spesies. Hasil analisis korelasi pearson dengan bantuan Statistical Program for Social Science (SPSS) versi 21 menunjukkan bahwa suhu, Total suspendid Solid (TSS), pH, nitrat memiliki korelasi lemah, sedangkan kecepatan arus memiliki korelasi yang kuat. Kata Kunci: Phytoplankton, Keanekaragaman, Sungai Gandong Pembimbing 1 Penulis Drs. Wahyu Prihanta, M. Kes Reny Widyawati viii ABSTRACT PHYTOPLANKTON DIVERSITY IN THE GANDONG RIVER IN MAGETAN DISTRICT AS A BIOLOGY LEARNING RESOURCES BY: RENY WIDYAWATI (201110070311086) Phytoplankton are microorganisms that live floating above the water, has the chlorophyll and become as a manufacturer in aquatic ecosystems. Many activities of resident around the river that located in Magetan district affect Phytoplankton Diversity causing other biota lives disrupted also. The techniques used to collect the sample is simple random sampling with the line transect method. Each station drawn line transect I time. Each transect was taken by 3 plot of point at the right edge, left edge and middle edge.It was repeated in to 3 times. The distance between every station is 1000 meters. The purpose of this research is to investigate the condition of physical and chemical factors and phytoplankton diversity also the relation between physical and chemical factors with the phytoplankton diversity. Kind of the research is descriptive kuantitatif. The result of this research showed that physical factor in the station 2 is not good and it evident from the test results of Total Suspendid Solid (TSS) exceeded the quality of standard, the speed of the slowest flow, the foul smell of organic waste, the river is greenish white milk color and the penetration of light including into cloudy category. While the condition of chemical factor in Gandong River is highest nitrat found in station 1, and the lowest nitrat in station 2. The highest pH found in station 2, and the lowest pH in station 1. The highest variety based on indeks variety Shannon-wiener is found in station 1, the lowest in station 3. The observations result found 14 species. The results of analysis pearson correlation with the help of Statistical Program for Social Science (SPSS) 21 version showed that the temperature, Total suspendid Solid (TSS), pH, nitrat has the weak correlations, while the current speed has the strong correlations. Key words: Phytoplankton, Variety, Gandong River Advisor 1 Writer Drs. Wahyu Prihanta, M. Kes Reny Widyawati ix DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL LUAR ................................................................. i HALAMAN SAMPUL DALAM ............................................................ ii HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................. iii HALAMAN PERNYATAAN .................................................................. iv HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. v MOTTO DAN PERSEMBAHAN .......................................................... vi KATA PENGANTAR ............................................................................. vii ABSTRAK................................................................................................ ix DAFTAR ISI ........................................................................................... x DAFTAR TABEL ................................................................................... xiv DAFTAR GAMBAR ............................................................................... xv DAFTAR GRAFIK ................................................................................. xvi DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ................................................................. 1 1.2 Rumusan masalah .......................................................................... 4 1.3 Tujuan Penelitian .......................................................................... 4 1.4 Manfaat penelitian ......................................................................... 5 1.5 Definisi Istilah ................................................................................ 6 1.6 Batasan penelitian .......................................................................... 7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan tentang Keanekaragaman ................................................. 8 2.2 Tinjauan tentang Plankton .............................................................. 9 2.2.1 Klasifikasi Plankton ............................................................... 9 2.2.2 Manfaat Phytoplankton Bagi Ekosistem Perairan ................... 11 2.2.3 Ekologi Phytoplankton .......................................................... 13 2.2.4 Nutrien Phytoplankton ........................................................... 14 x 2.2.5 Proses Fiksasi Nitrogen oleh Alga biru hijau .......................... 16 2.2.6 Phytoplankton dalam Perairan Tercemar dan Bersih .............. 18 2.3 Uji Parameter Kimia Air Sungai .................................................... 19 2.3.1 pH ......................................................................................... 19 2.3.2 Nitrat ..................................................................................... 20 2.4 Uji Parameter Fisika Air Sungai .................................................... 21 2.4.1 Warna dan Bau ...................................................................... 21 2.4.2 Total Suspended Solid (TSS) ................................................. 22 2.4.3 Penetrasi Cahaya ................................................................... 22 2.4.4 Suhu ...................................................................................... 23 2.4.5 Intensitas Cahaya ................................................................... 23 2.4.6 Kecepatan Arus Air Sungai .................................................... 25 2.4.7 Hasil Penelitian Pendahuluan Faktor Fisika dan Kimia .......... 26 2.5 Tinjauan tentang Lokasi Penelitian Sungai Gandong ...................... 26 2.6 Sumber Belajar Biologi .................................................................. 27 2.6.1 Pengertian Sumber Belajar ..................................................... 27 2.6.2 Booklet sebagai Sumber Belajar ............................................ 30 2.6.3 Booklet sebagai Sumber Biologi SMA kelas X ...................... 31 2.6.4 Syarat-syarat Booklet ............................................................. 31 2.7 Daftar Penelitian yang Pernah Dilakukan Sebelumnya.................... 32 2.8 Keutamaan Menjaga Lingkungan menurut perspektif Islam ............ 32 2.9 KerangkaKonsep ............................................................................ 34 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Jenis dan Rancangan Penelitian ..................................................... 35 3.2 Waktu dan Tempat ........................................................................ 35 3.3 Populasi dan Sampel ..................................................................... 36 3.3.1 Tehnik Sampling .................................................................. 36 3.3.2 Penentuan Lokasi .................................................................. 37 3.3.3 Tahap Pengambilan Sampel .................................................. 38 3.4 Alat dan Bahan .............................................................................. 38 3.5 Pengukuran Parameter Fisika dan Kimia ....................................... 39 xi 3.6 Metode Pengumpulan Data ............................................................ 40 3.7 Instrumen Pengumpulan Data ......................................................... 41 3.7.1 Lembar Observasi ................................................................. 41 3.7.2 Lembar Instrumen Skala....................................................... 42 3.8 Teknik Analisa Data ....................................................................... 43 3.8.1 Analisis Keanekaragaman Phytoplankton Shannon-wiener .... 43 3.8.2 Analisis Korelasi Pearson ...................................................... 43 3.9 Langkah Pemanfaatan Booklet sebagai Sumber Belajar Biologi ...... 44 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian ............................................................................. 45 4.1.1 Hasil Penelitian Faktor Fisika dan Kimia Sungai Gandong .... 45 4.1.1.1 Suhu .................................................................................. 46 4.1.1.2 TSS (Total Suspendid Solid) ............................................... 46 4.1.1.3 Kecepatan Arus .................................................................. 47 4.1.1.4 Intensitas Cahaya ................................................................ 47 4.1.1.5 Nitrat ................................................................................. 48 4.1.1. 6 pH ..................................................................................... 49 4.1.2 Hasil Identifikasi Phytoplankton di Sungai Gandong ............ 49 4.1.3 Indeks Keanekaragaman Shannon-wiener ............................. 51 4.1.4 Klasifikasi Phytoplankton dari Hasil Identifikasi ................... 51 4.1.5 Hubungannya Faktor Fisika dan Kimia terhadap Keanekaragaman Phytoplankton Sungai Gandong ............................................. 52 4.2 Pembahasan ................................................................................... 53 4.2.1 Pembahasan Penelitian Faktor Fisika dan Kimia Sungai Gandong ............................................................................... 53 4.2.2 Pembahasan Hasil Identifikasi Keanekaragaman Phytoplankton Sungai Gandong ............................................ 60 4.2.3 Indeks Keanekaragaman Shannon-wiener ............................. 61 4.2.4 Klasifikasi Phytoplankton Sungai Gandong .......................... 61 4.2.5 Deskripsi Phytoplankton ....................................................... 62 xii 4.2.6 Hubungannya Faktor Fisika dan Kimia terhadap Keanekaragaman Phytoplankton Sungai Gandong ................ 74 4.3 Hasil Penelitian sebagai Sumber Belajar ......................................... 76 4.3.1 Kejelasan Potensi ................................................................. 76 4.3.2 Kesesuaian dengan Tujun Belajar ......................................... 77 4.3.3 Ketepatan Sasaran ................................................................ 77 4.3.4 Kejelasan Informasi yang Diungkapkan ............................... 78 4.3.5 Kejelasan Pedoman Eksplorasinya ....................................... 78 4.3.6 Kejelasan Perolehan yang Diharapkan .................................. 78 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan .................................................................................. 80 5.2 Saran ............................................................................................. 80 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................. 81 LAMPIRAN-LAMPIRAN xiii DAFTAR TABEL Tabel Halaman 2.1 Hasil Studi Pendahuluan Keadaan Faktor Fisika dan Kimia Sungai Gandong .................................................................................. 26 3.1 Alat dan Satuan yang Digunakan Untuk Pengukuran Fisika dan Kimia 40 3.2 Pengukuran Faktor Fisika di Sungai Gandong Kabupaten Magetan ...... 41 3.3 Pengukuran Faktor Kimia di Sungai Gandong Kabupaten Magetan ...... 41 3.4 Identifikasi Phytoplankton Sungai Gandong Kabupaten Magetan ......... 42 3.5 Tingkat Keanekaragaman Berdasarkan Indeks Keanekaragaman Shannon Wiener ................................................................................. 43 4.1 Data Hasil Pengukuran Faktor Fisika di Sungai Gandong Kabupaten Magetan ............................................................................................... 45 4.2 Data Hasil Pengukuran Faktor Fisika di Sungai Gandong Kabupaten Magetan .............................................................................................. 45 4.3 Hasil Penelitian Pencemaran Total Suspendid Solid (TSS) Berdasarkan Peraturan Gubernur No. 52 Tahun 2014 ............................................... 46 4.4 Hasil Pengukuran Intensitas Cahaya dan Hubungannya dengan Banyaknya Jenis Phytoplankton ........................................................... 47 4.5 Hasil Penelitian Pencemaran Nitrat Berdasarkan Standart Baku Mutu Gubernur Jatim .................................................................................... 48 4.6 Hasil Identifikasi Phytoplankton di Sungai Gandong ............................ 49 4.7 Indeks Keanekaragaman Phytoplankton pada Masing-Masing Stasiun di Sungai Gandong ............................................................................... 51 4.8 Klasifikasi Phytoplankton dari Hasil Identifikasi yang Ditemukan dari Setiap Stasiun di Sungai Gandong ........................................................ 52 4.9 Hubungan Faktor Fisika dan Kimia terhadap Keanekaragaman Phytoplankton ...................................................................................... xiv 53 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Rantai Makanan dalam Ekosistem Perairan .......................................... 12 2.2 Heterocysts (anak panah merah) yang terdapat pada Anabaena azollae 17 2.3 Bagan Kerangka Konsep ...................................................................... 34 3. 1 Denah Pengambilan Sampel di Sungai Gandong ................................. 37 3.2 Peta Lokasi Pengambilan Sampel ......................................................... 37 3.3 Skema Langkah-langkah Penyusunan Buku Saku ................................ 44 4.1 Nitzschia fonticola................................................................................ 62 4.2 Nitzschia scalpeliformis ....................................................................... 63 4.3 Nitzschia scalaris ................................................................................. 64 4.4 Nitzschia sp .......................................................................................... 65 4.5 Amphora spectabilis ............................................................................. 65 4.6 Fragilaria capucina ............................................................................. 66 4.7 Surirella sp .......................................................................................... 67 4.8 Navicula capitatoradiata...................................................................... 68 4.9 Navicula sp .......................................................................................... 69 4.10 Sceletonema costatum ........................................................................ 70 4.11 Oscillatoria sp.................................................................................... 71 4.12 Pandorina sp ...................................................................................... 72 4.13 Rhodomonas duplex ........................................................................... 73 4.14 Closterium baillyanum ....................................................................... 74 xv DAFTAR GRAFIK Grafik Halaman 4.1 Hasil Pengukuran Suhu pada Setiap Stasiun di Sungai Gandong ......... 46 4.2 Hasil Pengukuran TSS pada setiap stasiun di Sungai Gandong ............ 46 4.3 Hasil Pengukuran Keceptan Arus pada setiap stasiun di Sungai Gandong 47 4.4 Hasil Pengukuran Intensitas Cahaya pada Setiap Stasiundi Sungai Gandong .............................................................................................. 48 4.5 Hasil Pengujian Nitrat pada Setiap Stasiun di Sungai Gandong ............ 48 4.6 Hasil Pengukuran pH pada Setiap Stasiun di Sungai Gandong .............. 49 4.7 Keanekaragaman Phytoplankton di Sungai Gandong ............................ 51 xvi DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1. Data Identifikasi Phytoplankton pada Setiap Stasiun ............................. 86 2. Perhitungan Keanekaragaman (Indeks Diversitas) Shannon-Wiener ..... 88 3. Prosedur Kerja Penentuan Jumlah Padatan Tersuspensi (TSS) .............. 90 4. Prosedur Kerja Pemeriksaan Nitrat ........................................................ 92 5. Pelasanaan Penelitian di Sungai Gandong .............................................. 93 6. Pengukuran Parameter Fisika dan Ph ..................................................... 94 7. Proses Pengamatan dan Identifikasi Fitoplankton................................... 95 8. Analisis atau Pemetaan KI dan KD dan Indikator .................................. 96 9. Instrumen Penilaian Angket Validator Ahli Materi ................................ 97 10. Validasi Hasil Pengamatan Phytoplankton di Laboratorium Perikanan . 100 11. Surat- SuratPenelitian........................................................................... 104 xvii
