Ekologi Hewan

SIMULASI ESTIMASI POPULASI MENGGUNAKAN METODE CMRR (Capture, Mark, Release, and Recapture) Nurul Hidayati, K4313053 Program Studi Pendidikan Biologi, Fakultas Pendidikan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Email : nurul.hidaa05@gmail.com ABSTRAK Populasi memiliki ukuran yang dapat diukur dengan estimasi jumlah individu dalam populasi menggunakan metode CMRR (Capture, Mark, Release, and Recapture). Metode ini dilakukan dengan cara menangkap individu dalam populasi, menandai, melepaskan, dan mengangkap kembali. Dalam percobaan ini metode CMRR dilakukan dengan simulasi menggunakan kancing dua warna dengan jumlah individu dalam populasi 20. Data hasil simulasi diolah menggunakan rumus Peterson dan rumus Schnable dan didapatkan hasil yang berbeda jauh, yaitu 192 menggunakan rumus Peterson dan 21 menggunakan rumus Schnable. Hasil ini menunjukkan bahwa rumus Schnable lebih akurat karena hasilnya lebih mendekati jumlah yang sebenarnya karena pada Schnable dilakukan pengulangan hingga 10 kali sedangkan pada Peterson hanya dilakukan pengulangan sebanyak 1 kali. Kata kunci : Populasi, capture, recapture, relkease, mark, Peterson, Schnable PENDAHULUAN Populasi dapat diartikan sebagai sekumpulan makhluk hidup sejenis yang menempati wilayah tertentu dan memiliki karakter khusus dalam kelompok tersebut. Dalam populasi antar individu dapat bertukar informasi genetik atau saling kawin (Soetjipta, 1992). Salah satu ciri populasi adalah adanya aliran gen. Aliran gen yang dimaksud yaitu bahwa tidak ada penghalang (barrier) untuk anggota atau individu dalam populasi tersebut untuk saling kawin dan apabila terjadi kawin akan menghasilkan keturunan yang fertil. Ciri lain dari populasi adalah adanya kemungkinan peningkatan jumlah anggota dalam populasi dalam keadaan tertentu (David, 1999). Ukuran populasi dapat berubah, namun pada umumnya populasi mempertahankan ukuran populasinya meskipun beberapa populasi mengalami fluktuasi yang cukup besar. Fluktuasi jumlah populasi diduga sebagian besar akibat dari faktor lingkungan, sehingga faktor lingkungan seringkali dijadikan sebagai kajian penelitian ekologi (Naughton, 1973). Untuk metode sampling biotik hewan bergerak biasanya digunakan metode CAPTURE-RECAPTURE. Merupakan metode yang sering digunakan untuk menduga ukuran populasi dari suatu spesies hewan yang bergerak cepat seperti ikan, burung dan mamalia kecil. Metode capture – recapture dibagi menjadi: 1. Metode Linceln-Peterson Metode ini pada dilakukan dengan menangkap sejumlah individu dari suatu populasi hewan yang akan dipelajari. Individu yang ditangkap kemudian diberi tanda yang mudah di baca, kemudian dilepaskan kembali dalam periode waktu yang pendek. Setelah beberapa hari ditangkap kembali dan dihitung yang bertanda yang tertangkap. Dari dua kali hasil penangkapan dapat diduga ukuran atau besarnya populasi (N) dengan rumus: N/M=n/R atau N=(M)(n)/R Dengan: N= besarnya populasi total. M=jumlah induvidu yang tertangkap pada penangkapan pertama. n= jumlah induvidu yang tertangkap pada penangkapan kedua. R=Individu yang bertanda dari penangkapan pertama yang tertangkap kembali pada penangkapan kedua. Pada metode pendugaan populasi yang dilakukan dengan menarik sample, selalu ada kesalahan (Error). Untuk menghitung kesalahan metode capture-recapture dapat dilakukan dengan cara menghitung kesalahan baku (Standart Errror = SE nya) SE= √(M)(n)(M-R)(n-R) : R3 Setelah diketahui SE nya dapat ditentukan selang kepercayaannya: N=(1)(SE) Dengan catatan, t=(df) Dalam table distribusi t Α(tingkat signifikasi)=0,05 Untuk menghitung kepadatan (d) populasi pada hewan disuatu habitat tertentu (A) maka dihitung dengan rumus : D=N/A 2. Metode Schnabel Untuk memperbaiki keakuratan metode Lincon-Peterson (Karena sample relatif kecil), dapat digunakan schanabel. Metode ini selain membutuhkan asumsi yang sama dengan metode lincon-peterson, juga ditambahkan dengan asumsi bahwa ukuran populasi harus konstan dari satu periode sampling dengan periode yang berikutnya. Dengan cara ini populasi dapat diduga dengan rumus: N=∑(ni Mi)/∑Ri Dengan catatan: Mi = adalah jumlah total hewan yang tertangkap period eke I ditambah periode sebelumnya, Ni = adalah hewan yang tertangkap pada periode i Ri = adalah hewan yang tertangkap kembali pada periode ke i Maka Standar Error pada metode ini dapat dihitung dengan rumus: SE = 1/√1(N-Mi)=(k-1)/N -∑(1/N-ni)) Dengan catatan: K = jumlah periode sampling dan Mi=Jumlah total hewan yang bertanda. (Sugianto, 1994) METODE Simulasi Pengambilan Sampel Penelitian ini dilakukan di laboratorium Pendidikan Biologi UNS dengan cara simulasi estimasi populasi. Metode yang digunakan adalah capture, mark, release, and recapture (CMRR). Simulasi menggunakan penghitungan kancing 2 warna. Kancing yang digunakan berwarna putih dan hijau. Kancing berwarna putih dianggap sebagai anggota populasi yang belum ditandai, sedangkan kancing hijau dianggap sebagai anggota populasi yang telah ditandai. Simulasi dilakukan dengan : (1) Memasukkan kacing putih sebanyak 20 buah ke dalam kantong, (2) Mengambil kancing putih dalam kantong secara acak dan menghitung jumlah kancing yang terambil, (3) Menukarkan kancing putih yang terambil dengan kancing hijau sebagai simulasi bahwa anggota yang terambil telah diberi tanda, (4) Memasukkan kancing hijau yang ditukarkan ke dalam kantong, (5) Mengambil kembali kancing dalam kantong secara acak, (6) Perhatikan jumlah kancing yang terambil berwarna putih dan berwarna hijau, (7) Mengulangi kegiatan sebanyak 10 kali. Data yang diperoleh adalah jumlah capture (C) yaitu jumlah kancing putih yang terambil, mark (M) yaitu jumlah kancing hijau yang baru terambil, release (R) yaitu jumlah kancing putih yang ditukarkan, dan recapture (R) yaitu jumlah kancing hijau yang kembali terambil. Perhitungan Analisis Data Data yang diperoleh berupa jumlah sampel yang ditangkap, ditandai, dan dilepaskan kemudian dianalisis menggunakan metode Peterson dan Schnable. Hasil analisis dengan kedua metose tersebut selanjutnya dibandingkan untuk mendapatkan data yang lebih akurat. Perhitungan dengan metode Peterson digunakan rumus sebagai berikut : N = 𝚺 Variance = [ Σ – ] Standar error = Standar deviasi = dengan s=n; x=c; = N relative = N ± sd Sedangkan perhitungan metode Schnable digunakan rumus sebagai berikut : N = Variance = [ Σ – ] Standar error = Standar deviasi = dengan s=n; x=c; = N relative = N ± sd Keterangan : N = Perkiraan jumlah individu dalam populasi C = Jumlah kancing yang tertangkap dalam sample (Captured) M = Jumlah kancing yang tertandai dalam kantong (Marked) R = Jumlah kacing yang tertangkap kembali dalam sample (Recaptured) HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Hasil percobaan yang dilakukan sebanyak 10 pengulangan didapatkan data sebagai berikut : Tabel 1. Jumlah capture (C), mark (M), release (R), dan recapture (R). No. C M T R M2 (CM)2 MR CM/R CM2/R R2/C CM2/MR 1. 4 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 2. 4 4 3 1 16 256 4 16 256 0,25 64 3. 8 7 5 3 49 3136 21 18,6 1045,3 1,125 149,3 4. 2 12 1 1 144 576 12 24 576 0,5 48 5. 5 13 3 2 169 4225 26 32,5 2112,5 0,8 162,5 6. 6 16 2 4 256 9216 64 24 2304 2,6 144 7. 10 18 0 10 324 32400 180 18 3240 10 180 8. 4 18 0 4 324 5184 72 18 1296 4 72 9. 9 18 1 8 324 26244 144 20,25 3280,5 7,1 182,25 10. 9 19 1 8 361 29241 152 21,375 3655,125 7,1 192,375 Tabel 2. Tabel rata – rata pengambilan untuk membantu penghitungan rumus No x x- (x-)2 1 4 -2,1 4,41 2 4 -2,1 4,41 3 8 1,9 3,61 4 2 -4,1 16,81 5 5 1,1 1,21 6 6 0,1 0,01 7 10 3,9 15,21 8 4 -2,1 4,41 9 9 2,9 8,41 10 9 2,9 8,41 ∑ 61 2,4 66,9 Analisis Kualitatif Rumus Petterson N = 𝚺 = 192,725 (a) Variance = [ Σ – ] = = = = 3,330 (b) Standar error = = = 187,921 Standar deviasi = dengan s=n; x=c; = = = 2,73 Syarat kekontinuean = sd ≤ 10 % X, = 2,73 ≤ 6,1 maka kontinu N relative = N ± sd = 192,725 ± 2,73 Rumus Schnabel N = = = 20,54 (a) = 0,068 (b) Standart Error (SE) = = 0,934 = 2,726 Syarat kekontinuean = sd ≤ 10 % X, = 2,726 ≤ 6,1 maka kontinu N relative = N ± sd = 20,54 ± 2,726 Analisis Kuantitatif Kemelimpahan suatu jenis satwa menunjukan pada kualitas atau juga persentase suatu jenis satwa dalam suatu lokasi tertentu dan pada waktu tertentu. Kemelimpahan dapat dipergunakan untuk menunjukan indeks keragaman suatu jenis dalam komunitas tersebut. Metode yang digunakan dalam pendugaan kemelimpahan adalah metode penandaan dan penagkapan ulang (mark recapture). Metode pendugaan dari mark recapture yang digunakan dalam praktikum ini adalah metode Petersen dan Schnabel (Odum, 1971). Metode Peterson merupakan cara sederhana, karena merupakan single marked. Cara ini melibatkan penangkapan sebagian populasi, penandaan untuk pencirian, dan pelepasan. Individu yang ditangkap diberi tanda yang mudah dibaca, kemudian dilepaskan kembali dalam periode waktu yang pendek. Setelah beberapa hari ditangkap kembali dan dihitung yang bertanda yang tertangkap. Dari dua kali hasil penangkapan dapat diduga ukuran atau besarnya populasi N. Pada metode Petersen ini individu yang sama dihitung lebih dari sekali dalam keadaan ekologi tertentu selain itu semakin kecil sampel yang digunakan, kemungkinan bisa semakin tinggi. Metode Schnabel adalah kelanjutan dari metode Petersen. Dalam metode Schnabel individu yang tertangkap pada setiap sampling merupakan perhitungan untuk penandaan kemudian ditandai dan dilepas. Dalam metode ini ada 2 tipe individu: yang ditandai karena tertangkap pada sekali atau lebih pada sampel sebelumnya dan tidak ditandai, tidak pernah tertangkap sebelumnya. Metode Schnabel ini lebih memperhatikan waktu saat penangkapan, capture (C), Marked (M), dan recapture (R) adalah total komulatif dari pengulangan pertama. Pada metode ini penangkapan dan pelepasan hewan lebih dari 2 kali atau multiple marked. Untuk periode setiap sampling, semua hewan yang belum bertanda diberi tanda dan dilepaskan kembali. Kemudian N dapat ditentukan. Berdasarkan percobaan di atas, diperoleh pendugaan hasil untuk total populasi yang sebenarnya (N) kancing hijau pada metode Peterson adalah 192,725 sedangkan dengan metode Schnabel diperoleh nilai N sebesar 20,54. Hasil yang diperoleh dari kedua metode menunjukkan bahwa nilai N metode Schnabel lebih kecil daripada nilai N pada metode Peterson. Menurut Krebs (1989) seharusnya dengan menggunakan metode Schnable, jumlah populasi lebih mendekati yang sebenarnya daripada Peterson, karena semakin banyak perulangan keakuratan suatu populasi akan lebih meningkat. Hal ini disebabkan karena jumlah penangkapan yang signifikan. Metode CMRR ini juga dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor – faktor yang mempengaruhi metode mark recapture adalah : 1.   Besar kecilnya pengambilan penangkapan : semakin besar pengambilan, semakin banyak pula kancing yang terambil. 2.   Proses randomisasi : semakin rata pengocokan, semakin rata pula jumlah populasi yang terambil. Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan metode Petersen dan Schnabel, dapat dilihat kelebihan dan kekurangan dari setiap metode. Pada metode Peterson kelebihannya adalah pengulangan hanya 1x dan kekurangannya adalah data yang dihasilkan kurang akurat jika populasinya besar. Pada metode Schnabel, kelebihannya adalah data yang dihasilkan lebih akurat, sedangkan kekurangannya adalah lebih membutuhkan banyak pengulangan. Sehingga dapat disimpulkan bahwa penggunaan metode Schnable lebih baik dari pada Peterson karena lebih akurat. KESIMPULAN Ukuran populasi dapat diestimasi menggunakan metode CMRR (Capture, Mark, Release, and Recapture). Data dari hasil metode CMRR dapat dihitung menggunakan rumus Peterson ataupun Schnable. Untuk penghitungan rumus Peterson data cukup diperoleh dengan satu kali pengulangan, sedangkan untuk penghitungan menggunakan rumus Schnable pengambilan data harus diulang sebanyak 10 kali sehingga hasil yang diperoleh juga lebih akurat. Hasil percobaan yang dihitung menggunakan rumus Peterson menunjukkan angka populasi sebanyak 192,725 atau dibulatkan 193, sedangkan penghitungan hasil percobaan menggunakan rumus Schnable didapatkan estimasi jumlah individu dalam populasi 20,54 atau dibulatkan menjadi 21. Dengan hasil tersebut dapat diketahui bahwa perhitungan menggunakan rumus Schnable lebih akurat dan mendekati jumlah individu dalam populasi yaitu 20. DAFTAR PUSTAKA Burne, D. (1999). Bengkel Ilmu Ekologi. Jakarta: Erlangga. Krebs, C. J. (1989). Ecologycal Methodology. New York: Herper and Row Publishing. Naughton, M. (1992). Ekologi Umum Jilid 2. Yogyakarta: UGM Press. Odum, E. (1971). Fundamentals of ecology. 3rd edition. Philadelpia: W. B. Saunders Book . Rahmawati. (2007). Pola Migrasi Vertikal Harian Zooplankton di Berbagai Kedalaman Waduk Sutami Karang Kates Malang. Malang: Universitas Negeri Malang. Soegianto, A. (1994). Ekologi Kuantitatif. Surabaya: Usaha Nasional. Soetjipta. (1992). Ekologi Hewan. Jakarta: Depdikbud. DOKUMENTASI 10 C = 9 R = 8 9 C = 9 R = 8 8 C = 4 R = 4 7 C = 10 R = 10 6 C = 6 R = 4 5 C = 5 R = 2 4 C = 2 R = 1 3 C = 8 R = 3 2 C = 4 R = 1 1 C = 4 R = 0 10