LAPORAN PRAKTIKUM EKOLOGI DASAR

MAKROFAUNA TANAH

Nama NIM Kelompok Semester Asisten Dosen Tanggal Praktikum Tanggal Dikumpul

: Sara Fadlah Iq : 1110095000031 : 1 (satu) : 3/A : Dina Anggraini : 19 Oktober 2011 : 2 November 2011

PROGRAM STUDI BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2011BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Organisme yang hidup dalam suatu lingkungan masing-masing memiliki kualitas organisme penghuni di setiap habitat yang berbeda. Tanah tersusun atas empat bahan yaitu mineral, bahan organik, air. Selain itu juga terdapat lingkungan tanah yang merupakan lingkungan yang terdiri dari gabungan antara lingkungan abiotik dan lingkungan biotik. Gabungan dari kedua lingkungan ini menghasilkan suatu wilayah yang dapat dijadikan sebagai tempat tinggal bagi beberapa jenis makhluk hidup seperti makrofauna tanah. Makrofauna tanah berperan penting dalam proses-proses ekologis yang terjadi di dalam tanah, seperti dekomposisi, siklus unsur hara dan agregasi tanah. Kehidupan makrofauna tanah dipengaruhi oleh kondisi lingkungan yang merupakan tempat hidupnya. Faktor yang memepengaruhi itu diantaranya pH tanah, temperatur tanah, temperatur udara, kelembaban tanah, kelembaban udara, intensitas cahaya. Perbedaan kondisi lingkungan menyebabkan adanya perbedaan jenis makrofauna tanah dan juga yang mendominasinya. Maka dari itu, peraktikum ini akan membandingkan makrofauna tanah yang terdapat pada tempat (plot) yang berbeda, yaitu di area vegetasi dan non vegetasi serta jenis makrofauna tanah diurnal dan noc turnal. Dalam penyebaran makrofauna tanah lingkungan merupakan suatu sistem kompleks yang berada diluar individu yang mempengaruhi pertumbuhan dan

perkembangan organisme yang hidup dalam lingkungan masing-masing. Begitu pula jumlah dan kualitas organisme penghuni di setiap habitat tidak sama. Perbedaan yang paling mencolok adalah pada ukuran tumbuhan hijau, karena akan mempengaruhi penyebaran makrofauna disekitarnya. Lingkungan juga merupakan salah satu bagiannya (Irwan, 1992). Metode yang digunakan dalam praktikum ini adalah metode Pitfall trap merupakan metode yang umum dan sangat sederhana serta cukup efektif dalam mengetahui keberadaan makrofauna tanah. 1.2. Tujuan Penelitian

Mengumpulkan dan mengkoleksi makrofauna tanah dengan menggunakan metode perangkap jebakan sumur (pitfall trap).

Mengetahui faktor lingkungan fisik terhadap makrofauna tanah. Menghitung keanekaragaman dan kelimpahan relatif makrofauna tanah. Membandingkan keanekaragaman dan kelimpahan relatif jenis-jenis makrofauna tanah pada komunitas-komunitas yang berbeda.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanah Tanah merupakan suatu sistem terbuka, artinya sewaktu-waktu tanah itu dapat menerima tambahan bahan dari luar atau kehilangan bahan-bahan yang telah dimiliki tanah. Sebagai sistem terbuka, tanah merupakan bagian dari ekosistem dimana komponen-komponen ekosistem tanah, vegetasi dan hewan saling memberi dan menerima bahan-bahan yang diperlukan (Hardjowigeno, 2007). Lingkungan tanah merupakan lingkungan yang terdiri dari gabungan antara lingkungan abiotik dan lingkungan biotik. Gabungan dari kedua lingkungan ini menghasilkan suatu wilayah yang dapat dijadikan sebagai tempat tinggal bagi beberapa jenis makhluk hidup, salah satunya adalah makrofauna tanah (Hardjowigeno, 2007). Bagi ekosistem darat, tanah merupakan titik pemasukan sebagian besar bahan ke dalam tumbuhan melalui akar-akarnya. Tumbuhan menyerap air, nitrat, fosfat, sulfat, kalium, seng dan mineral esensi lainnya melalui akar-akar tumbuhan. Dengan semua itu, tumbuhan mengubah karbon dioksida (masuk melalui stomata daun) menjadi protein, karbohidrat, lemak, asam nukleat dan vitamin yang dari semuanya itu tumbuhan dan semua heterotrof bergantung pada suhu dan air dimana tanah merupakan penentu utama dalam produktivitas bumi (Hardjowigeno, 2007). 2.2 Fauna Tanah dan Macam-macam Hewan Tanah

Fauna tanah merupakan hewan yang hidup di tanah, baik hidup pada permukaan tanah maupun yang terdapat di dalam tanah. Beberapa fauna tanah seperti herbivora, ia memakan tumbuh-tumbuhan yang hidup di atas akarnya, tetapi juga hidup dari tumbuh-tumbuhan yang sudah mati. Jika telah mengalami kematian, hewan-hewan tersebut memberi masukkan bagi tumbuhan yang masih hidup, meskipun ada pula sebagai kehidupan fauna lain (Irwan, 1992). Kelompok hewan tanah sangat banyak dan beraneka ragam mulai dari Protozoa, Rotifera, Nematoda, Annelida, Mollusca, Arthropoda, hingga vertebrata. Hewan tanah dapat pula dikelompokkan atas dasar ukuran tubuhnya, kehadirannya di tanah, habitat yang dipilihnya, dan kegiatan makannya Berdasarkan ukuran tubuhnya hewan-hewan tersebut dikelompokkan atas mikrofauna, mesofauna, dan makrofauna. Ukuran mikrofauna berkisar antara 20 sampai dengan 200 mikron, mesofauna antara 200 mikron sampai dengan 1 sentimeter, dan makrofauna lebih dari 1 sentimeter ukurannya (Suin, 1989) Berdasarkan kehadirannya, hewan tanah terbagi atas kelompok transien, temporer, periodic, dan permanen. Berdasarkan habitanya, hewan tanah ada yang digolongkan sebagai epigeon, hemiedafon, dan eudafon. Hewan epigeon hidup pada lapisan tumbuha-tumbuhan di permukaan tanah, hemiedafon pada lapisan organic tanah, dan yang eudafon hidup pada tanah lapisan mineral. Berdasarkan kegiatan makannya hewan tanah ada yang bersifat herbivore, saprova, fungifora, dan predator (Suin, 1989). 2.3. Makrofauna Tanah Makrofauna tanah merupakan kelompok hewan- hewan besar penghuni tanah yang merupakan bagian dari biodiversitas tanah yang berperan penting dalam memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Dalam dekomposisi bahan organik, makrofauna tanah lebih banyak berperan dalam proses fragmentasi serta memberikan fasilitas lingkungan yang baik bagi proses dekomposisi lebih lanjut yang dilakukan oleh kelompok mikrofauna tanah serta berbagai jenis bakteri dan fungi. Peran makrofauna lainnya adalah dalam perombakan materi tumbuhan dan

hewan mati, pengangkutan materi organik dari permukaan ke tanah, perbaikan struktur tanah dan proses pembentukan tanah (Irwan, 1992). Makrofauna tanah mempunyai peran yang sangat beragam di dalam habitatnya. Pada ekosistem binaan, keberadaan dapat bersifat menguntungkan maupun merugikan bagi sistem budidaya. Pada satu sisi makrofauna tanah berperan menjaga kesuburan tanah melalui perombakan bahan organik, distribusi hara, peningkatan aeresi tanah dan sebagainnya. Tetapi pada sisi lain juga dapat berperan sebagai hama berbagai jenis tanaman budidaya. Dinamika populasi berbagai jenis makrofauna tanah tergantung pada faktor lingkungan yang mendukungnya, baik berupa sumber makanan, kompetitor, predator maupun keadaan lingkungan fisika-kimia (Irwan, 1992). Cacing tanah merupakan fauna tanah yang bermanfaat karena dapat merubah bahan organik kasar menjadi humus. Cacing tanah memakan bahan organik segar dipermukaan tanah, masuk sambil menyeret sisa-sisa tanaman ke liangnya, kemudian mengeluarkan kotorannya di permukaan tanah. Adanya fauna tanah bahan organik kasar yang ada di dalam tanah dapat menjadi humus. Fauna tanah dapat memperbaiki tata udara tanah dan mengubah kesuburan tanah serta struktur tanah (Hardjiwigeno ,2007). 2.4. Faktor Lingkungan Hakim.dkk (1989) dan Makalew menjelaskan bahwa faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi aktifitas organisme tanah yaitu : iklim (curah hujan, suhu), tanah (suhu tanah, hara, kelembaban tanah, kemasaman) dan vegetasi (hutan, padang rumput) serta cahaya matahari (intensitas cahaya). Suhu tanah merupakan salah satu faktor fisika tanah yang sangat menentukan kehadiran dan kepadatan organisme tanah, dengan demikian suhu tanah akan menentukan tingkat dekomposisi material organik tanah. Fluktuasi suhu tanah lebih rendah dari suhu udara, dan suhu tanah sangat tergantung dari suhu udara. Suhu tanah lapisan atas mengalami fluktuasi dalam satu hari satu

malam dan tergantung musim. Fluktuasi itu juga tergantung pada keadaan cuaca, topografi daerah dan keadaan tanah (Suin, 2006). Temperatur sangat mempengaruhi aktivitas mikrobial tanah. Aktivitas ini sangat terbatas pada temperatur di bawah 10C, laju optimum aktifitas biota tanah yang menguntungkan terjadi pada suhu 18-30C. Nitrifikasi berlangsung optimum pada temperatur sekitar 30C. Pada suhu diatas 30C lebih banyak unsur Ktertukar dibebaskan pada temperatur rendah (Hanafiah, 2007). Pengukuran pH tanah juga sangat di perlukan dalam melakukan penelitian mengenai makro fauna tanah. Keadaan iklim daerah dan berbagai tanaman yang tumbuh pada tanahnya serta berlimpahnya mikroorganisme yang mendiami suatu daerah sangat mempengaruhi keanekaragaman relatif populasi mikroorganisme. Faktor-faktor lain yang mempunyai pengaruh terhadap keanekaragaman relatif populasi mikroorganisme adalah reaksi yang berlangsung di dalam tanah, kadar kelembaban tanah serta kondisi-kondisi serasi (Leksono, 2007). 2.5. Kekayaan Jenis (Species Richness) Kekayaan jenis menunjukkan jumlah spesies dalam suatu komunitas yang dipelajari. Untuk menentukannya perlu dilakukan suatu kajian intensif untuk dapat memperoleh informasi yang tepat mengenai jumlah spesies yang ada. Semakin banyak jenis spesies yang ada di suatu daerah, semakin tinggi tingkat kekayaannya. Maguran (1988) menyatakan bahwa kriteria yang digunakan untuk menginterpretasikan kemerataan Evenness yaitu :

< 3,5

= kekayaan jenis rendah

3,5 5 = kekayaan jenis sedang >5 = kekayaan jenis tinggi

2.6. Indeks Keanekaragaman Indeks keanekaragaman digunakan untuk mengetahui pengaruh kualitas lingkungan terhadap komunitas makrofauna tanah. Keanekaragaman spesies

menunjukkan jumlah total proporsi suatu spesies relatif terhadap jumlah total individu yang ada (Leksono, 2007). Pengaruh kualitas lingkungan terhadap kelimpahan makrofauna tanah selalu berbeda-beda tergantung pada makro fauna, karena tiap jenis makrofauna memiliki adaptasi dan toleransi yang berbeda terhadap habitatnya. Indeks tersebut digunakan untuk memperoleh informasi yang lebih rinci tentang komunitas makrofauna. Indeks keanekaragaman ditemukan oleh Shannon-Wiener diacu dalam Begen (2000). Maguran (1988) menyatakan bahwa kriteria yang digunakan untuk meninterpretasikan keanekaragaman Shannon-Wiener yaitu :

H < 1,5

: keanekaragaman rendah

H 1,5-3,5 : keanekaragaman sedang H > 3,5 : keanekaragaman tinggi

2.7. Indeks Kemerataan Indeks kemerataan jenis menunjukkan perataan penyebaran individu dari jenis-jenis organisme yang menyusun suatu ekosistem. Maguran (1988) menyatakan bahwa kriteria yang digunakan untuk menginterpretasikan kemerataan Evenness yaitu :

E < 0,3

: kemerataan rendah

E 0,3 0,6 : kemerataan sedang E > 0,6 : kemerataan tinggi

BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilakukan di halaman Pusat Laboratorium Terpadu (PLT) Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. Penelitian dilakukan pada hari Rabu, 19 Oktober 2011 dan dilakukan selama 3 hari.

3.2. Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian kali ini adalah alat penggali (sekop, linggis), gelas plastik (5 buah), patok kayu (20 buah), terpal plastik (5 buah), tali rafia, botol koleksi, soil tester, thermometer, lux meter. Sedangkan bahan yang digunakan adalah deterjen, air, alkohol 70%, formalin 4%. 3.3. Cara Kerja 3.3.1. Pitfall Trap Perangkap jebakan dibuat dengan menggunakan gelas plastik yang dipasang pada lima titik dengan jarak antar plot 1 meter.

1m

Gambar 1. Susunan perangkap jebak Tanah kemudian digali hingga gelas plastik sejajar permukaan tanah, lalu dimasukkan air yang telah dicampurkan dengan deterjan bubuk. Botol plastik yang sudah terisi air deterjen dimasukkan kedalam masing-masing lima titik. Kemudian di beri atap berupa terpal plastik agar jebakan terlindung dari air hujan atau gangguan lain. Dilakukan juga pengukuran faktor fisik lingkungan awal. 3.3.2. Sampling Pengambilan sampel digunakan metode Hand Sorting dimana pengambilan sampel dilakukan setiap hari selama 3 hari pagi dan sore hari. Dan yang diambil dikumpulkan berdasarkan kesamaan ciri untuk mempermudah melakukan identifikasi. Pada saat pengambilan sample terakhir dilakukan pengukuran fisik lingkungan akhir. 3.3.3. Identifikasi Sampel Sampel yang telah diperoleh kemudian dibawa ke Laboratorium untuk dilakukan proses identifikasi. Spesimen yang telah ditemukan tersebut diidentifikasikan berdasarkan kesamaan ciri morfologinya lalu dihitung jumlah spesimen yang ditemukan. 3.4. Analisis Data

Kelimpahan relatif (KR) Kelimpahan Relatif (KR) = x 100%

Indeks keanekaragaman (Diversity Index) H = atau H = Pi = Keterangan : ni = jumlah individu tiap jenis N = jumlah individu total H = Indeks keanekaragaman

Indeks Kemerataan (Evenness Index) E = Keterangan : H = Indeks Keanekaragaman S = Jumlah spesies E = Indeks Kemerataan

Kekayaan Jenis (Species Richness)

Keterangan : S = Jumlah jenis N = Jumlah individu total

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengukuran Faktor Fisik Lingkungan Faktor-faktor yang mempengaruhi kehidupan makrofauna antara lain intensitas cahaya, kelembaban, pH tanah, dan suhu. Faktor tersebut dapat mempengaruhi keanekaragaman dan jumlah makrofauna yang terdapat dalam tanah. Sehingga untuk mengetahuinya diperlukan pengukuran faktor lingkungan pada awal pengamatan dan akhir pengamatan. Berdasarkan hasil pengukuran didapatkan data faktor fisik lingkungan adalah sebagai berikut:

Tabel 1. Pengukuran Faktor Fisik LingkunganHabitat Kelompok Intensitas Cahaya (klux) Vegetasi 1 2 3 Awal 66 2,6 68 45,5 73,6 29,3 51,45 Akhir 6,5 66 6,3 26,2 63,5 0,15 31,8 Awal 67 68 64 66 63 67 65 Akhir 74 58 58 63 74 85 79 Awal 1 1 1 1 1 1 1 Akhir 0,5 1 1 0,83 0,5 1 0,75 Awal 6,9 6,9 6,9 6,9 6,7 6,9 6,8 Akhir 7 7 7 7 7 6 6.5 Awal 30,5 32 28 30 32 31 31 Akhir 27 27 27 27 26 26 26 Awal 26 28 27 27 31 28 29 Akhir 27 26 27 26 27 28 27 Kelembaban (%) Tanah Udara pH tanah Udara Suhu (C) Tanah

Rata-rata Non 4 Vegetasi 5 Rata-rata

Tabel 1 diatas menunjukan pengukuran faktor fisik lingkungan pada daerah vegetasi dan non vegetasi. Didapatkan intensitas cahaya rata-ratanya diawal dan diakhir pada daerah vegetasi lebih rendah dibandingkan dengan daerah non vegetasi dikarenakan pada daerah vegetasi banyak pepohonan yang menghalangi masuknya cahaya sehingga intensitas cahayanya lebih kecil di banding cahaya pada daerah non vegetasi yang sedikit tanamannya. Pengukuran kelembaban tanah rata-rata di awal pada daerah vegetasi lebih tinggi dibandingkan daerah non vegetasi. Hal ini dikarenakan pada lokasi vegetasi tanahnya banyak mengandung air karena adanya pepohonan besar yang banyak menampung air, juag sedikit penguapan air karena terhalangi oleh pohon yang menyebabkan tanah di dareah vegetasi tetap lembab. Namun kelembaban tanah rata-rata diakhir pada daerah vegetasi lebih rendah daripada non vegetasi dikarenakan pengukuran akhir dilakukan setelah hujan sehingga kelembaban tanahnnya lebih tinggi pada daerah non vegetasi. Pengukuran suhu udara rata-rata awal pada daerah vegetasi dan non vegetasi tidak jauh berbeda hanya terdapat sedikit perbedaan lebih tinggi di non vegetasi yaitu 30C untuk vegetasi dan 31C untuk non vegetasi. Hal ini dikarenakan pada daerah vegetasi ternaungi pohon sehingga suhunya relatif rendah dan pada daerah non vegetasi suhunya relatif tinggi karena tidak ternaungi pohon besar. Suhu udara rata-rata diakhir pada daerah non vegetasi lebih rendah yaitu 26C dibandingkan pada daerah vegetasi yaitu 27C. Hal ini dikarenakan pengukuran suhu akhir dilakukan setelah hujan turun sehingga suhu udaranya lebih rendah di daerah non vegetasi tanpa naungan sehingga banyak air hujannya dan suhu menjadi rendah. Secara keseluruhan pada pengukuran faktor lingkungan yang dilakukan diawal dan diakhir tidak mengalami perubahan yang signifikan. 4.2. Spesies Makrofauna di Daerah Vegetasi dan Non Vegetasi

Makrofauna yang hidup di daerah vegetasi dan non vegetasi memiliki sedikit perbedaan, juga spesies yang hidup dimalam hari (nocturnal) dan yang hidup pada siang hari (diurnal) juga akan berbeda baik dalam jumlah maupun jenis spesies. Berdasarkan hasil penelitian didapatkan spesies dari daerah vegetasi dan non vegetasi sebagai berikut: Tabel 2. Spesies di daerah vegetasi dan non vegetasi Spesies 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Nama Spesies Semut hitam besar Semut merah besar Nyamuk Drosophila Insecta sp. Semut hitam kecil Ngengat Spesies 8 spesies 9 Lalat Laba-laba besar Laba-laba kecil Spesies 13 Kumbang Spesies 15 Semut merah kecil Spesies 17 Spesies 18 Spesies 19 Spesies 20 Lalat besar Spesies 22 Jumlah 27 2 3 2 2 103 1 2 1 1 Vegetasi Diurnal Noctural 9 2 4 1 1 25 3 Non vegetasi Diurnal Noctural 9 1 3 3 12 2 4 4

1 4 1 19 1 1 1 3 1 51 1 1 1 1 3 2

1 144 53 31

Berdasarkan Tabel 2. spesies yang didapatkan selama pengamatan 3 hari pada daerah vegetasi diurnal didapatkan sebanyak 10 spesies dan jumlah individu

total sebanyak 144 ekor. Individu yang paling banyak didapatkan adalah semut hitam kecil yaitu 103 ekor pada daerah vegetasi diurnal ini dikarenakan serangga kecil seperti semut lebih aktif keluar pada siang hari. Pada daerah vegetasi noctural spesies makrofauna tanah yang didapatkan sebanyak 7 spesies dengan jumlah individu total 53 ekor. Individu yang paling banyak didapatkan adalah semut hitam kecil yaitu 25 ekor dan individu yang sedikit ditemukan yaitu drosophila, insecta sp., dan lalat yaitu 1 ekor. Pada daerah non vegetasi diurnal spesies makrofauna yang banyak ditemukan adalah semut. Dan pada vegetasi diurnal ini didapatkan lebih banyak spesies dibandingkan dengan vegetasi. Didapatkan jumlah spesies sebanyak 12 pada non vegetasi diurnal. Hal ini disebabkan banyak makrofauna yang lebih banyak hidup pada rerumputan terbuka. Terdapat tiga jenis semut pada daerah non vegetasi (berumput) yaitu semut hitam besar dengan jumlah individu 3 ekor, semut merah kecil dengan jumlah individu 19 ekor, semut hitam kecil dengan jumlah individu 12 ekor. Dominannya semut pada daerah non vegetasi (berumput) dikarenakan sifat semut merupakan predator dan pemakan sisa-sisa tumbuhan. Wilayah non vegetasi atau berumput merupakan tempat strategis bagi semut membuat sarang untuk koloninya.secara keseluruhan, jumlah individu yang didapatkan lebih rendah pada daerah non vegetasi dibandingkan negetasi. Dan lebih banyak hewan diurnal dari pada nocturnal seperti semut, isebabkan semut lebih banyak keluar pada siang hari (diurnal) dibandingkan pada malam hari (noctural) karena serangga merupakan hewan diurnal begitu juga mamalia, burung dan kadal termasuk hewan diurnal. 4.3. Komunitas Makrofauna Tanah di Daerah Vegetasi Diurnal Pengamatan makrofauna tanah yang dilakukan pada daerah vegetasi diurnal didominasi oleh berbagai jenis serangga. Kelimpahan relatif spesies dari daerah vegetasi diurnal diantaranya adalah sebagai berikut. Tabel 3. Komunitas Makrofauna Tanah di Vegetasi Diurnal No Taksa Individu KR Pi ln Pi Pi x ln Pi

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Semut hitam besar Semut merah besar Nyamuk Drosophila Insecta sp. Semut hitam kecil Ngengat Sp 8 Sp 9 Lalat Individu

27 2 3 2 2 103 1 2 1 1 144

(%) 18,75 % 1,39% 2,08% 1,39% 1,39% 71,53 % 0,69% 1,39% 0,69% 0,69% 0,1875 0,0139 0,0208 0,0139 0,0139 0,7153 0,0069 0,0139 0,0069 0,0069 -1,673 -4,275 -3,872 -4,275 -4,275 -0,335 -4,976 -4,275 -4,976 -4,976 -0,313 -0,059 -0,08 -0,059 -0,059

-0,239 -0,034 -0,059 -0,034 -0,034 -0,97 H = 0,97 E = H/ln S = 0,42 = 1,810

Tabel 3 diatas menunjukan data perhitungan kelimpahan relatif taksataksa yang diperoleh pada daerah vegetasi diurnal yang ditemukan sebagian besar adalah serangga. Serangga yang paling banyak ditemukan adalah semut hitam kecil dengan kelimpahan relatif 71,35%. Taksa terbesar kedua yang adalah semut hitam besar dengan kelimpahan relatif sebesar 18,75%. Dari hasil tersebut bahwa semut hitam merupakan makrofauna tanah yang dominan pada daerah vegetasi diurnal. Semut mendominasi daerah ini dikarenakan sifat semut merupakan serangga diurnal yang aktif pada siang hari sebagai pemakan sisa-sisa tanaman di tanah. Pada daerah vegetasi diurnal diperoleh indeks keanekaragaman sebesar 0,92 yang berarti indeks keanekaragaman pada daerah vegetasi diurnal adalah keanekaragamannya rendah (